JP2004524683A - 半導体ウエハを改質するために好適な研磨物品 - Google Patents
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Abstract
固定研磨要素(108)と、弾性要素(106)と、前記弾性要素と前記固定研磨要素との間に配置される剛性要素(104)と、前記剛性要素と前記固定研磨要素との間に配置される複数の微細構造(110)と、を含む研磨物品(100)。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウエハを改質するために好適な研磨物品に関する。
【背景技術】
【0002】
化学的機械的平坦化(CMP)法は、半導体ウエハの製造において、半導体ウエハの研磨および平坦化のために使用される。CMP法は、比較的剛性のパッドと半導体ウエハの間に研磨剤をはさみ、パッドと半導体ウエハを互いに移動させて、ウエハ表面を改質することを含む。この研磨剤は、バッキングに接合させた研磨粒子を含む要素などの固定研磨要素の形態、またはスラリー、すなわち研磨粒子を含む液体媒体の形態であってよい。固定研磨要素を使用するCMP法で使用される支持パッドはサブパッドと呼ばれ、このサブパッドは弾性層上に配置される連続的な剛性層を含む。固定研磨要素は剛性層に取り付けられることが多く、弾性層は定盤に取り付けられることが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
CMP法は、比較的高い位置、すなわち、通常はフォトリソグラフィーによって形成される形状の大きさを有する形状から選択的に材料を除去して、ウエハ表面を平坦化することが目的である。CMP法は、ウエハ上の各ダイが同じ時間で同程度に平坦化されるように、半導体ウエハの材料を均一に除去することも目的である。各ダイの平坦化速度は、ウエハ全体で一様であることが好ましい。半導体ウエハはたわみや湾曲が存在することが多いため、これらの目的の両方を達成することは困難である。一部の半導体ウエハは、多くの段階的高さのばらつきまたは隆起も有し、これらはウエハ上への集積回路の製造手順中に形成される。半導体ウエハのこれらの高さのばらつきならびに曲率およびたわみは、研磨工程の均一性を妨害することがあり、そのためウエハの一部の領域が研磨されすぎて、他の領域の研磨が不十分になることがある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一態様では、本発明は、固定研磨要素と、弾性要素と、弾性要素と固定研磨要素との間に配置される剛性要素と、剛性要素と固定研磨要素との間に配置される複数の微細構造と、を含む研磨物品を特徴とする。一実施態様では、微細構造は剛性要素に接合される。別の実施態様では、微細構造は接着剤組成物によって剛性要素に接合される。別の実施態様では、微細構造は剛性要素から延出する。
【0005】
ある実施態様では、微細構造は、固定研磨要素と実質的に同延の層を含む。別の実施態様では、複数の微細構造は不連続層の形態である。
【0006】
一実施態様では、本発明の物品は、第1の大きさを有し、前記微細構造要素の第1の領域上に配置される第1の複数の微細構造と、第2の大きさを有し微細構造要素の第2の領域上に配置される第2の複数の微細構造と、を含む微細構造要素をさらに含む。一実施態様では、第1の領域は第1の微細構造間隔密度を有し、第2の領域は第2の微細構造間隔密度を有する。
【0007】
別の実施態様では、本発明の物品は、微細構造を含み第1の微細構造間隔密度を有する第1の領域と、微細構造を含み第2の微細構造間隔密度を有する第2の領域と、を含む微細構造要素をさらに含む。
【0008】
ある実施態様では、微細構造の断面は、多角形、円、および楕円からなる群より選択される形状を有する。別の実施態様では、微細構造は、角錐、円柱、円錐、切頭半球、角錐台、円錐台、およびその他の切頭体からなる群より選択される形状を有する。別の実施態様では、微細構造はあるパターンで配列される。一実施態様では、微細構造は、微細構造の偏った列を含むパターンで配列される。ある実施態様では、微細構造は、微細構造の整列した列を含むパターンで配列される。
【0009】
別の実施態様では、微細構造はバインダー中に配置された粒子を含む。ある実施態様では、これらの粒子はポリテトラフルオロエチレンを含む。別の実施態様では、微細構造は熱可塑性ポリマーを含む。別の実施態様では、微細構造は熱硬化性ポリマーを含む。ある実施態様では、微細構造は金属を含み、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、クロム、およびそれらの組合わせからなる群より選択される金属を含む。ある実施態様では、微細構造はセラミックを含む。別の実施態様では、微細構造は金属をさらに含み、セラミックが金属上に配置される。さらに別の実施態様では、微細構造はガラスを含む。ある実施態様では、微細構造は金属をさらに含み、ガラスが金属上に配置される。
【0010】
一実施態様では、微細構造の高さは約250μm以下である。ある実施態様では、少なくとも約120個/cm2の微細構造が、剛性要素と固定研磨要素との間に配置される。ある実施態様では、微細構造の断面積は約10,000μm2以下である。別の実施態様では、微細構造の断面積は約50,000μm2以下である。ある実施態様では、微細構造要素は約20%以下の支持面積を有する。
【0011】
別の実施態様では、研磨要素は、研磨粒子を含む構造を含む第1の領域と、研磨粒子を含まない第2の領域とを含む。ある実施態様では、固定研磨要素は、テクスチャー加工された固定研磨要素を含む。別の実施態様では、本発明の物品は、微細構造およびバッキングを含む微細構造要素をさらに含み、微細構造はバッキング上に配置される。ある実施態様では、剛性要素は剛性セグメントを含む。一実施態様では、剛性セグメントは共通の基材から延出する。
【0012】
別の態様では、本発明は、バッキングと、前記バッキングの第1の主表面上に配置される組成物であって、バインダーと複数の研磨粒子とを含む組成物と、を含む固定研磨要素と、研磨面とは反対側の研磨要素の面に接合される微細構造要素と、を含む研磨物品であって、微細構造要素が複数の微細構造を含む研磨物品を特徴とする。ある実施態様では、本発明の物品は、剛性要素をさらに含み、微細構造要素が剛性要素に接合される。一実施態様では、本発明の物品は、剛性要素をさらに含み、微細構造が剛性要素から延出する。
【0013】
別の態様では、本発明は、研磨要素の第1の表面上にある複数の構造を含む研磨要素であり、構造が研磨粒子を少なくとも実質的に含有しない研磨要素と、研磨要素の第2の表面に接合される複数の微細構造であって、第2の表面は第1の表面の反対側にある複数の微細構造と、を含む研磨物品を特徴とする。ある実施態様では、本発明の研磨物品は、剛性要素をさらに含み、微細構造は剛性要素と研磨要素との間に配置される。別の実施態様では、本発明の研磨物品は、弾性要素をさらに含み、剛性要素は弾性要素と研磨要素との間に配置される。
【0014】
別の態様では、本発明は、工作物の表面を改質する装置を特徴とし、この装置は、固定研磨要素と、弾性要素と、弾性要素と固定研磨要素との間に配置される剛性要素と、剛性要素と固定研磨要素との間に配置される複数の微細構造と、を含む装置を特徴とする。一実施態様では、固定研磨要素は、複数の微細構造に対して移動可能である。ある実施態様では、複数の微細構造および剛性要素が、固定研磨要素に対して移動可能である。別の実施態様では、本発明の装置は、固定研磨要素を含む第1のウェブと、複数の微細構造を含む第2のウェブと、弾性要素を含む第3のウェブと、をさらに含む。
【0015】
ある実施態様では、第1のウェブ、第2のウェブ、および第3のウェブの少なくとも1つが、第1のウェブ、第2のウェブ、および第3のウェブの別の1つに対して移動可能である。別の実施態様では、第2のウェブは前記剛性要素をさらに含む。別の実施態様では、微細構造は剛性要素から延出する。ある実施態様では、剛性要素は剛性セグメントを含む。別の実施態様では、剛性セグメントは共通の剛性基材から延出する。
【0016】
別の態様では、本発明は、前述の研磨物品を、半導体デバイスの製造に好適な基材と接触させる工程と、前記基材と前記研磨物品を互いに対して移動させる工程と、を含む、半導体ウエハの表面を改質する方法を特徴とする。ある実施態様では、この方法は、研磨物品の第1の領域を基材と接触させる工程であって、第1の領域が、第1の断面積を有する第1の複数の微細構造を含む工程と、基材と研磨物品を互いに対して移動させる工程と、研磨物品の第2の領域を基材と接触させる工程であって、第2の領域が、第2の断面積を有する第2の複数の微細構造を含む工程と、基材と研磨物品を互いに対して移動させる工程と、をさらに含む。別の実施態様では、研磨物品はウェブをさらに含み、ウェブは複数の微細構造を含み、本発明の方法が、第1の位置から第2の位置に前記ウェブを割送ることをさらに含む。
【0017】
微細構造の「見かけの接触面積」は研磨要素を互いに接触させて荷重を加えた場合に、微細構造の研磨要素と接触できると思われる表面積を意味する。
【0018】
語句「%支持面積」は、物品の所与の範囲(例えば、半導体ウエハの平面領域と同様または同じ平面領域を有する物品の範囲)における物品の全平面領域に対する、見かけの接触面積に寄与する物品上の面積を意味する。
【0019】
比較的より剛性の要素と固定研磨要素との間に配置される微細構造によって、固定研磨要素に対する剛性の支持点が得られる。これらの剛性の支持点は、基材の平坦化を促進し、本発明の物品で改質される半導体ウエハ表面上の個々のダイの端部で発生しやすい過剰研磨の量を軽減することができる。微細構造が形成された研磨物品は、サブミクロンレベルで優れた研磨を行うことができる。
【0020】
研磨物品に微細構造が存在することによって、固定研磨物品によって得られる研磨の程度を変えることができ、CMP工程中に生じる研磨の程度を向上させることができる。
【0021】
本発明のその他の特徴は、以下の本発明の好ましい実施態様の説明、および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
図面を参照すると(全体で同様の特徴を示すために同様の番号が使用される)、最初に図1〜3に関して、比較的より弾性の要素106の上に配置される比較的より剛性の要素104と、固定研磨要素108との間に配置される微細構造要素102を含む研磨物品100が示されている。
【0023】
微細構造要素102は、任意にバッキング112の取り付けられる微細構造110を有し、例えばディスクやウェブなどの種々の形態で構成されうる。微細構造要素の単位面積当たりの微細構造数、ならびに微細構造の大きさ、形状、および配列は、所望の程度の研磨または平坦化が実現されるように選択することができる。
【0024】
微細構造数、および上面の面積(すなわち各微細構造の研磨要素と接触可能な微細構造方面)は、好ましくは微細構造要素が約5%の支持面積〜約80%の支持面積を有し、より好ましくは少なくとも約10%の支持面積を有するように組み合わせられる。
【0025】
微細構造要素は、互いに重なり合う微細構造、互いにある距離をおいて配置される微細構造、およびそれらの組合わせを含みうる。微細構造要素上の微細構造の間隔、すなわち微細構造間隔密度は、約1微細構造/直線cm〜約100微細構造/直線cmの範囲、好ましくは約5微細構造/直線cm〜約80微細構造/直線cmの範囲、より好ましくは約10微細構造/直線cm〜約60微細構造/直線cmの範囲、最も好ましくは約15微細構造/直線cm〜約50微細構造/直線cmの範囲をとりうる。研磨物品のある領域で研磨物品の別の領域よりも微細構造の密度が高くなるように微細構造を配列することもできる(例えば、微細構造密度が研磨物品中央で最大となってもよい)。
【0026】
一実施態様では、微細構造は固定された基部を有し、固定研磨要素(例えば固定研磨要素のバッキング(存在する場合))と接触可能な自由上端が末端になる。微細構造の上端は好ましくは約10,000μm2〜約1,000,000μm2の表面積を有する。微細構造の上面の面積が、半導体ウエハ上のウエハなどの構造の上面の大きさ、すなわち面積と対応するように、微細構造の大きさを決定することもできる。好ましくは、微細構造の上面の断面積は、半導体ウエハの構造の大きさの例えば10倍をわずかに超える。微細構造の占有面積は、米国特許第5,958,794号(ブルックスフォールト(Bruxvoort)ら)に記載される種類の研磨複合体約1〜100個の占有面積を含むために十分であることが好ましい。
【0027】
微細構造は、同じ高さの場合も高さが異なる婆もあるが、好ましくは微細構造の上部が実質的に同じ面内にある。円形パッド型研磨物品用途の場合、微細構造の高さは半径方向で変化してもよい。微細構造の高さは好ましくは200μm以下であり、より好ましくは約25〜200μmである。
【0028】
有用な微細構造としては、精密な形状の微細構造および不規則な形状の微細構造が挙げられる。好適な微細構造の形状としては、例えば、立方体、円筒形、角柱、角錐、角錐台、円錐、円錐台、その他の切頭体、隆起した断面領域、X字領域、実質的に平坦な上面を有する柱状、WO95/224,436号などに記載されるような半球型、およびそれらの組合わせが挙げられる。研磨物品の加工面と平行な微細構造の面において断面をとった場合、微細構造は例えば、円形、楕円形、および多角形(例えば、三角形、正方形、長方形、六角形、七角形、および八角形)などの種々の形状を画定することができる。
【0029】
微細構造は、研磨要素のバッキングに対して垂直な側面、研磨要素のバッキングに向かいより剛性の基材から離れると幅が減少する側面、下部に切り込みが入れられた側面、またはそれらの組合わせを含むことができる。空隙を有する製造工具から作製された微細構造の場合、その例は米国特許第5,958,794号(ブルックスフォールト(Bruxvoort)ら)に記載されており、微細構造の側面にテーパーが付けられる場合、微細構造または微細構造のシートの工具からの取り出しがより容易になる。テーパーを形成する角度は約1〜75°の範囲をとることができ、好ましくは約2〜50°、より好ましくは約3〜35°、最も好ましくは約5〜15°の範囲をとることができる。
【0030】
微細構造は、例えば、繰り返しパターン、不規則、列、渦巻き、弦巻線、らせん、または格子などの種々の配置で微細構造要素上に配置することができる。微細構造は措定のパターンで提供されることが好ましい。微細構造の所定のパターンは、微細構造の作製に使用される製造工具の空隙パターンと対応させることができ、これによって、特定の製造工具から作製される各微細構造要素でパターンを再現することが可能になる。所定のパターンの例としては、規則的な配列の微細構造、例えば、整列した縦横の列、または互い違いに偏った縦横の列が挙げられる。微細構造は、ある列の微細構造が、第2の列の微細構造の前に直接配列してもよい。あるいは、ある列の微細構造が、第2の列の微細構造からずれて配列してもよい。
【0031】
別の実施態様では、微細構造要素は、異なる大きさ、形状、単位面積当たりの数、およびそれらの組合わせの微細構造を有する領域などの多数の領域を含む。複数の領域を有する有用な微細構造要素の例としては、比較的より大きな微細構造を含む領域、比較的より小さな微細構造を含む領域、または微細構造が存在しない領域(すなわち平滑な面)、およびそれらの組合わせを有する微細構造要素が挙げられる。図4は、互いに間隔をあけて配置する比較的より大きな微細構造118を有する領域116aと、互いにより狭い間隔をあけて配置する比較的より小さな微細構造120を有する領域116bと、微細構造が存在しない領域116cとを含むウェブの形態の微細構造要素114を示している。別の実施態様では、ある領域は、第2の領域の微細構造の密度よりも、微細構造の密度が高い、すなわち、所与の面先内で微細構造が互いに接近して配置される。図4に示される微細構造要素114はロケーター122aも有する。ロケーター122aはロケーター122bなどの表示と併用することによって、微細構造要素上の所望の位置に対する半導体ウエハの位置を装置が決定することができる。
【0032】
微細構造要素上に複数の領域が存在すると、微細構造要素の表面にわたって変化する形状が形成される。形状の違いは、その形状に製造される研磨物品の研磨性能を変化させるために使用することができる。研磨工程では、改質される基材の研磨物品に対する運動を制御する機構は、所望の表面改質を実現するために、あらかじめ決定された順序で研磨物品の種々の領域に基材が接触するように、あらかじめプログラムすることができる。あるいは、微細構造要素が組み込まれた表面改質装置は、研磨物品または研磨物品の成分(例えば微細構造要素)を割送るようにプログラムして、半導体ウエハと接触する研磨物品の性質を変えることができる。
【0033】
微細構造は、例えば、熱硬化性ポリマーや熱可塑性ポリマーなどのポリマー、金属、およびそれらの組合わせを含むことができる。有用な熱硬化性ポリマーの例としては、アクリル酸ビニル、アクリル化エポキシ、アクリル化ウレタン、アクリル化ポリエステル、アクリル化アクリル樹脂、アクリル化ポリエーテル、ビニルエーテル、アクリル化油およびアクリル化シリコーン、ウレタンアルキル樹脂などのアルキド樹脂、ポリエステル樹脂、反応性ウレタン樹脂、レゾール−ノボラック樹脂などのフェノール樹脂、フェノール/ラテックス樹脂、ビスフェノールエポキシ樹脂などのエポキシ樹脂、イソシアネート、イソシアヌレート、アルキルアルコキシシラン樹脂などのポリシロキサン樹脂、反応性ビニル樹脂、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【0034】
有用な熱可塑性ポリマーの例としては、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、セルロース、塩素化ポリエーテル、エチレン酢酸ビニル、ポリアミド、例えば、ポリカプロラクタム、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリウンデカノアミド、およびポリラウロアミド、ポリカーボネート、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、およびポリ−4−メチルペンテン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキシド、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、ビニルポリマー、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、およびポリ塩化ビニリデンが挙げられる。
【0035】
好適な金属としては、ステンレス鋼、ニッケル、およびクロムが挙げられる。
【0036】
微細構造は粒子を含むこともできる。微細構造要素の耐用寿命などの耐摩耗性を向上させるために、微細構造に粒子を混入することができる。粒子は、摩擦係数を変化、好ましくは減少させるように選択することができ、例えば、微細構造要素と研磨物品の間が滑りやすくなるように選択することができ、これによって微細構造を含むウェブの第2のウェブ(例えば固定研磨ウェブ)に対する動きを、粒子を含まない微細構造要素の動きよりも向上させることができる。微細構造と、微細構造と接触するウェブとの間の摩擦係数を減少させるために使用することができる粒子材料の一例はポリテトラフルオロエチレンである。
【0037】
微細構造は、共通の底部から延出することができるし、独立したバッキング上に存在してもよいし、それらの組合わせであってもよい。一実施態様では、微細構造は剛性要素から延出し、すなわち微細構造は、エンボス加工などのテクスチャー加工法によって剛性要素の表面上にテクスチャー面を形成する。微細構造要素に有用なバッキングとしては、例えば、フィルム、織物、および不織布が挙げられる。有用なバッキング材料としては、例えば、熱硬化性ポリマーおよび熱可塑性ポリマー、セルロース、金属、セラミック、ガラス、およびそれらの組合わせが挙げられる。
【0038】
微細構造および微細構造要素は、例えば、成形、押出、エンボス、およびそれらの組合わせなどの種々の方法にしたがって形成することができる。微細構造要素を形成するための有用な方法は、例えば、米国特許第5,897,930号、第5,183,597号、第4,588,258号、第4,576,850号、および第4,374,077号に記載されており、これらの内容を本明細書に援用する。微細構造要素の他の有用な製造方法としては、米国特許第5,958,794号に開示される三次元研磨物品の一般的製造方法が挙げられる。
【0039】
研磨物品の剛性要素は、連続の場合も不連続の場合もあり、例えば、セグメントや層に分割されてもよく、例えば、円板やベルトなどの連続ウェブなどの種々の形態であってよい。微細構造要素は、例えば、接着剤組成物、超音波溶接、熱溶接、機械的固定具、およびそれらの組合わせなどの種々の機構を使用して剛性要素に取り付けることができる。微細構造が、例えば、剛性要素と同時に成型またはエンボス加工して形成されるか、あるいは剛性要素上に直接形成されるかなどの場合には、剛性要素材料の延長部分として微細構造要素が存在してもよい。図5は、バッキング112上にあり剛性要素104と接合される微細構造110を含む微細構造要素102を示している。図6は、剛性要素104から直接延出する微細構造110を示している。
【0040】
剛性要素の材料は、改質される基材の表面全体で均一に材料が除去される、すなわち、平坦部やディッシングを有するパターン形成されたウエハに対して良好な均一性および平坦性を示す(すなわち平坦化比の指標)研磨構造体が得られるように、弾性要素の材料との組合わせで選択される。
【0041】
好適な剛性基材材料としては、例えば、有機ポリマー、無機ポリマー、セラミック、金属、有機ポリマーの複合材料、およびそれらの組合わせが挙げられる。好適な有機ポリマーは、熱可塑性の場合もあるし熱硬化性の場合もある。好適な熱可塑性材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリペルフルオロオレフィン、ポリ塩化ビニル、およびそれらのコポリマーが挙げられる。好適な熱硬化性ポリマーとしては、例えば、エポキシ、ポリイミド、ポリエステル、およびそれらのコポリマー(すなわち、少なくとも2種類の異なるモノマーを含むポリマーであり、例えば、ターポリマーやテトラポリマーを含む)が挙げられる。
【0042】
剛性基材のポリマーは強化してもよい。強化は、繊維または粒子状材料の形態であってよい。強化に使用するために好適な材料としては、例えば、有機または無機繊維(例えば、連続またはステープル)、マイカやタルクなどのケイ酸塩、砂や石英などのシリカ系材料、金属粒子、ガラス、金属酸化物、炭酸カルシウム、またはそれらの組合わせが挙げられる。
【0043】
金属板を剛性要素として使用することもできる。好ましくは、金属板は非常に薄く、例えば約0.075〜約0.25mmである。好適な金属としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケル、およびクロムが挙げられる。
【0044】
特に有用な剛性材料としては、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、ガラス繊維強化エポキシ板、アルミニウム、ステンレス鋼、およびIC 1000(デラウェア州ニューアークのローデル(Rodel,Inc.,Newark,DE)より入手可能)が挙げられる。
【0045】
弾性要素は連続層になりうるし、不連続層(例えばセグメントに分割される)にもなりうる。弾性要素の機械的挙動が所望の用途で許容できるのであれば、弾性要素は、一層の材料を含むことができるし、同種または異種の材料の多数の層を含むこともできる。弾性要素は、表面改質工程中に圧縮可能であることが好ましい。弾性要素の弾性(すなわち圧縮すると剛性で弾性反発する)は、弾性要素の材料の厚さ方向の弾性率と関連があり、弾性要素の厚さの影響も受ける。
【0046】
弾性要素の材料、ならびに弾性要素の厚さの選択は、例えば、工作物表面および固定研磨要素の組成、工作物表面の形状および初期の平坦性表面改質(例えば、表面の平坦化)に使用される装置の種類、ならびに改質工程で弾性要素を使用するときの圧力などの工程の種々の変量に依存して変化する。
【0047】
好ましくは、例えば弾性要素全体を含む弾性材料は、ヤング率が約100MPa未満であり、より好ましくは約50MPa未満である。弾性材料の動的圧縮試験を使用して弾性材料の厚さ方向のヤング率(貯蔵弾性率、弾性率と呼ばれることもある)を測定することができる。弾性要素が単層の場合、または複数の層を含む積層要素である場合のいずれの場合でも、ASTM D5024−94(圧縮によるプラスチックの動的機械的性質を測定するための標準的試験方法)は弾性材料のヤング率を測定するための有用な方法である。弾性要素の材料のヤング率は、公称CMP工程圧力に等しい予備荷重をかけて20℃および0.1HzでASTM D5024−94に準拠して測定される。
【0048】
好適な弾性材料は、材料の応力緩和をさらに評価することによって選択することができる。応力緩和は、材料を変形させ、変形状態で材料を維持し、変形を維持するために必要な力または応力を測定することによって評価される。好適な弾性材料は、最初に適用した圧力の120秒後に、好ましくは最初に適用した圧力の少なくとも約60%が維持され、より好ましくは少なくとも約70%が維持される。これを本明細書では「残留応力」と呼び、最初に室温(20℃〜25℃)で初期応力が83kPaになるまで材料の試料を25.4mm/分の速度で厚さ0.5mm以上まで圧縮し、2分後に残留応力を測定することによって求められる。
【0049】
弾性要素は、多種多様な弾性材料を含むことができる。有用な弾性材料の例としては、例えば、熱可塑性、熱硬化性、および弾性などの有機ポリマーが挙げられる。好適な有機ポリマーとしては、発泡や吹き込みによって多孔質有機構造(すなわちフォーム)を形成可能な有機ポリマーが挙げられる。このようなフォームは、天然ゴムまたは合成ゴム、あるいは、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、およびそれらのコポリマーなどの他の熱可塑性エラストマーから製造することができる。好適な剛性熱可塑性エラストマーとしては、例えば、クロロプレンゴム、エチレン/プロピレンゴム、ブチルゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、EPDMポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリクロロプレン、スチレン−ブタジエンコポリマー、およびスチレン−イソプレンコポリマー、ならびにそれらの混合物が挙げられる。有用な弾性材料の一例は、ポリエチレンとエチル酢酸ビニルのフォームの形態のコポリマーである。
【0050】
他の有用な弾性材料としては、ポリエチレンを含浸させたフェルト系材料、ポリオレフィン、ポリエステル、またはポリアミドなどの繊維を含む不織布または織物のマット、ならびに樹脂を含浸させた織物および不織布材料が挙げられる。
【0051】
有用な市販の弾性材料の例としては、ミネソタ州セントポールの3M(3M Company(St.Paul,MN))より入手可能な商品名3Mスコッチ・ブランド・クッションマウント・プレート・マウンティング・テープ949(3M SCOTCH brand CUSHIONMOUNT Plate Mounting Tape 949)高密度弾性フォーム両面テープのポリ(エチレン−コ−酢酸ビニル)フォーム、マサチューセッツ州ローレンスのボルテック(Voltek(Lawrence,MA))より入手可能なEO EVAフォーム、ニュージャージー州ハイアニスのセンチネル・プロダクツ(Sentinel Products(Hyannis,NJ))より入手可能なEMR 1025ポリエチレンフォーム、ミネソタ州ミネアポリスのイルバーク(Illburck,Inc.(Minneapolis,MN))より入手可能なHD200ポリウレタンフォーム、センチネル・プロダクツ(Sentinel Products)より入手可能なMC8000およびMC8000EVAフォーム、ならびにデラウェア州ニューアークのローデル(Rodel,Inc.,Newark,DE)より入手可能なSUBA IV含浸不織布(SUBA IV Impregnated Nonwoven)が挙げられる。
【0052】
スラリー研磨作業に使用される剛性要素と弾性要素を有する市販のパッドも好適である。このようなパッドの一例は、商品名IC1000−SUBA IV(ローデル(Rodel,Inc.))で入手可能である。
【0053】
研磨要素は、化学的機械的平坦化工程中に研磨スラリーを使用しなくてもウエハ表面を研磨することができる。研磨要素は、固定研磨要素、すなわちバインダーの固定された位置に複数の研磨粒子を含む研磨物品であってよい。固定研磨要素は、平坦化工程中に発生しうるものを除けば遊離の研磨粒子が実質的に存在しない。固定研磨要素の粒子およびバインダーは、バッキングなどの支持体に任意に接合させることができる。
【0054】
研磨要素は、隆起部分およびくぼみ部分を含み、少なくとも隆起部分はバインダー中の研磨粒子を含むようにテクスチャー加工されてよい。
【0055】
好ましくは研磨要素は三次元研磨物品である。三次元研磨物品は、物品の厚さの少なくとも一部の全体に延在する多数の研磨粒子を有し、へ炭化中に粒子の一部が脱落すると、別の研磨粒子が露出して研磨機能を果たすことができる。有用な三次元テクスチャー加工された固定研磨物品は、米国特許第5,958,794号(ブルックスフォールト(Bruxvoort)ら)およびPCT出願WO98/49723号(カイサキ(Kaisaki))に開示されており、これらの記載内容を本明細書に援用する。
【0056】
研磨要素は、くぼみ部分で分離された構造を有してよい。このような構造は、研磨粒子を含む場合も研磨粒子を含まない場合もあり、研磨要素は、研磨粒子を含まない構造、研磨粒子を含む構造、およびそれらの組合わせを含みうる。研磨要素の構造はパターン、不規則、およびそれらの組合わせで配列することができる。
【0057】
研磨要素は、研磨物品の他の成分(例えば、微細構造要素、剛性セグメント、およびそれらの組合わせ)全体に延在する層の形態であってよい。研磨要素は、個々の剛性セグメントと同延であってもよい。
【0058】
図7および8は、別の実施態様の研磨物品210を示している。研磨物品210は、セグメント化された比較的より剛性の要素220と、バッキング218上に固定研磨複合体216を含む固定研磨要素214との間に、微細構造110を含む。固定研磨要素214は、接着剤組成物224によって微細構造110と接合される。比較的より剛性の要素220は、微細構造110と、比較的より弾性の要素226との間に配置される。研磨物品210は、弾性要素226の底面上に接着剤組成物230の層をさらに含み、これは研磨物品を定盤に取り付けるために使用される。微細構造要素202a、202bはセグメント化された剛性要素220の上にあり、剛性要素は、溝232によって分断された多数のセグメント222を含む。微細構造110aの連続的コーティングの形態である微細構造要素202aは多数の剛性セグメント上に延在し、もう1種類の微細構造要素202bは、個々の剛性セグメント222bから延出する微細構造110bを含む。
【0059】
剛性セグメントの大きさは、局所的な平坦性と全体的な均一性が最適化され、剛性要素を有するように製造された研磨物品によって改質される半導体ウエハ上で所定の末端除去領域が得られるように選択される。剛性セグメントの大きさは、これを使用して改質される半導体ウエハのダイの配列(例えば、ダイの繰り返しパターン)および所望の末端除去領域に対するダイの大きさなどの表面の性質に基づいて選択することができる。好ましくは、半導体ウエハの端部を超えて延在しない剛性セグメントによって生じる圧力が、半導体ウエハの端部と近接する剛性セグメントの影響を受けないように、剛性セグメントの占有面積は所望の末端除去面積以下となる。局所領域の剛性セグメントの近傍、すなわち占有面積が、改質される半導体ウエハ上の個々のダイまたはリソグラフィーパターンの繰り返しの占有面積とほぼ同じまたはこれよりもわずかに大きくなるように、剛性セグメントの大きさが決定されることが好ましい。好ましくは、剛性セグメントは、研磨されるダイの最小寸法の約0.5倍〜約4倍の大きさである。有用な剛性セグメントは、研磨物品の加工面と平行なセグメント面でとった断面積が約400mm2以下である。
【0060】
剛性要素234の深さ方向と剛性要素234の表面に沿って延在する溝232によって、剛性セグメント222は互いに分離される。溝232は、溝がない剛性要素よりも剛性要素234を比較的可撓性にする蛍光があり、それによって全体の剛性要素234は半導体ウエハ238の表面に適合可能となり、同時に個々のセグメント32は剛性を維持する。
【0061】
剛性要素234内部に溝232が延在する深さは変動させることができる。剛性要素234は、例えば、剛性要素234内部に延在する溝232、剛性要素234を貫通する溝232、剛性要素234を貫通し下にある比較的より弾性の要素226まで延在する溝232、剛性要素234を貫通し下にある比較的より弾性の要素226も貫通する溝232、またはそれらの組合わせを含むことができる。溝232がサブパッドの深さまでさらに延在すると、研磨物品構造はより可撓性になる。好ましくは、溝は剛性要素234を貫通して、弾性要素226上に剛性セグメント222が置かれ、他の剛性セグメントとは実質的に独立に動き、それによって、半導体ウエハ表面と剛性層が適合しながら、局所的な平坦化は維持できるようになる。より好ましくは、1つの剛性セグメントの動くことによって、任意の隣接するセグメントが動くことはなく、動きは伝達されない。
【0062】
図7は、剛性要素234内部に延在する溝232を有する研磨物品210を示している。図9は、剛性セグメント222aが弾性要素226上で独立につり下げられるように剛性要素234を通過する溝232aを示している。図10は、剛性要素234を貫通し弾性要素226内部まで延在する溝232bと、剛性要素234を貫通し弾性要素226も貫通する溝232cを示している。
【0063】
図11は、剛性要素234の表面243から剛性要素234内部まで延在する溝242aと、剛性要素234の底面244から剛性要素234内部まで延在する溝242bとを含む研磨物品240を示している。
【0064】
溝の幅、すなわちセグメント間の間隙は、サブパッドの所望の可撓性および適合性を基準にして選択される。溝の幅は、セグメントが互いに完全に分離するか、あるいは実質的に完全に分離するように溝の幅を増加させることができる。一般に、CMP工程中、ウエハ表面の公称圧力は、ウエハの裏面側に圧力を加えることによって制御される。より広い溝の場合、剛性セグメントによって占められる全平面領域の摩擦が減少する。剛性セグメントから圧力が伝達されるので、ウエハ裏面に生じる全体の力は、セグメント化されていない剛性要素の場合よりも小さい全体面積で伝達され、剛性セグメント先端(材料の除去が起こる)の公称圧力が増加する。このような状況では、セグメント上で発生し半導体ウエハに移動する公称圧力は、セグメントの比率を変化させることによって制御可能であり、例えば、剛性要素の平面領域の50%がセグメントを含む場合、加工面の平均圧力は、公称圧力の2倍を超えて増加する。溝の幅の加工圧力に対する影響は、溝の幅の選択に関して考慮すべきもう1つの要因である。
【0065】
溝の形状は、少なくとも1つの側壁によって画定され(例えば、連続的な弓形の側壁)、さらに2つ以上の側壁によって画定することもでき、例えば、2つの実質的に平行な側壁、2つの分岐するまたは集中する側壁、溝の底壁によって分離される2つの側壁によって画定することができる。
【0066】
溝は、例えば円形、楕円形、多角形(例えば、三角形、長方形、六角形、および八角形)などの種々の形状を有する剛性セグメントを画定するように配列することができる。剛性セグメントは、例えば、平行六面体、円筒形、円錐、角錐、角錐台、円錐台、およびその他の切頭体などの種々の形態を有することができる。図8は、略正方形の剛性セグメント222を画定する互いに直角に配列した溝を示している。剛性セグメント244は、例えば、図12に示されるように、相互にかみ合う形状であってもよい。
【0067】
図13aは、剛性セグメント222aの側壁272aおよび上壁274a(すなわち研磨要素と最も近い剛性セグメントの表面)の結合部276aが90°の角をなす剛性セグメント222aを示している。側壁272および上壁274の結合部276は、90°以外の角度であってもよく、例えば、結合部は傾斜したり湾曲したりすることがある。図13bは、側壁272bと上壁274bの間の結合部276bにテーパーが付いている、すなわち傾斜が付いている剛性セグメント222bを示している。図13cは、側壁272cと上面274cの間の結合部276cが丸くなっている剛性セグメントを示している。剛性セグメントの上部において剛性セグメントの1つ以上の角にテーパーおよび丸みを付けることによって、この剛性セグメントを有するように製造された研磨物品の表面を移動する半導体ウエハが比較的よりなめらかに移動するようになる。
【0068】
図14を参照すると、剛性要素254は、異なる大きさ(例えば、断面積)、間隔または形状を有し、剛性要素上の異なる領域268a、268b、および268cに配置された多数の剛性セグメント264a、264b、および264cも有する。
【0069】
有用な研磨物品構造としては、例えば、ディスク、ウェブ、および多重ウェブ構造が挙げられる。研磨物品の成分は、取り付け機構によって互いに固定された関係に維持することができる。研磨物品の種々の成分を互いに固定された関係に維持するために有用な手段の例としては、例えば、接着剤組成物、機械的固定装置、連結層、およびそれらの組合わせが挙げられる。例えば、熱溶接、超音波溶接、マイクロ波活性化接合、研磨物品の少なくとも2種類の成分の同時押出、およびそれらの組合わせなどの方法によって成分を互いに接合させることもできる。
【0070】
有用な接着剤としては、例えば、感圧接着剤、ホットメルト接着剤、およびにかわが挙げられる。好適な感圧接着剤としては、例えば、天然ゴム系接着剤、(メタ)アクリレートポリマーおよびコポリマー、熱可塑性ゴムのABまたはABAブロックコポリマー、例えば商品名クラトン(KRATON)(テキサス州ヒューストンのシェル・ケミカル(Shell Chemical Co.,Houston,Texas))で入手可能なスチレン/ブタジエンまたはスチレン/イソプレンブロックコポリマー、あるいはポリオレフィンなどの種々の感圧接着剤が挙げられる。好適なホットメルト接着剤としては、例えば、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル(EVA)、ポリアミド、エポキシ、およびそれらの組合わせが挙げられる。好ましくは、接着剤は、使用中に研磨物品の成分を互いに固定された関係に維持するために十分な凝集強さおよび剥離抵抗性を有し、使用条件における化学分解に対して抵抗性である。
【0071】
本発明の研磨物品は、定盤(例えば、化学的機械的平坦化に使用される定盤)に取り付けるための種々の機構を含むことができ、例えば、接着剤、あるいは装着ピン、保持リング、張力、減圧、またはそれらの組合わせなどの機械的手段を含むことができる。
【0072】
本発明の研磨物品は、研磨パッドの使用が好適な装置などの多くの種類の半導体ウエハ平坦化装置での使用に適合させることができる。好適な市販の装置の一例は、アリゾナ州フェニックスのアイペック/ウエステック(IPEC/WESTECH(Phoenix,Arizona))より入手可能な化学的機械的平坦化(CMP)装置(Chemical Mechanical Planarization(CMP) machine)である。
【0073】
研磨物品の少なくとも1つの成分(例えば、微細構造要素、弾性要素、研磨要素、剛性要素、またはそれらの組合わせ)は、研磨物品の他の成分に対して移動させることができる。図15は、基材を改質するための装置250を示しており、この装置250は、多数のウェブ252、254、256を有し、各ウェブはそれぞれの巻き出しローラー251、255、および259と、それぞれの巻き取りローラー253、257、および260との間に延在している。ウェブ252は、バッキングに接合される固定研磨複合体の研磨要素258を含む。ウェブ254は多数の微細構造261を含み、ウェブ256は弾性要素を含む。ウェブ252、254、256は互いに独立に移動させることが可能であり、例えば、研磨ウェブ258を微細構造ウェブ254および弾性ウェブ256と独立して動かすことができる。ウェブ252、254、256は同じ速度でも異なる速度でも移動可能であり、少なくとも1つのウェブは、別のウェブの動きに対して停止した状態となりうる。あるいは、ウェブ252、254、256の少なくとも2つを互いに固定された関係に維持することができ、例えば、互いに接合させて、一つの単位として移動させることができる。
【0074】
ウェブ252、254、256は、互いに独立、または同時に動かして、所定の性質を示す1つ以上の領域を有する研磨物品にすることができる。装置250は、例えば、図4に示される微細構造要素を含んでよい。さらに、あるいはこれとは別に、装置250は、テクスチャー加工され固定された研磨複合体がより高い研磨性を有する領域と、テクスチャー加工され固定された研磨複合体がより低い研磨性を有する領域とを有する研磨ウェブ258を含んでよく、このようなものは、例えば、研磨ウェブ製造工程や、あるいは従来の研磨作業で使用したことによって得られることがある。これらのウェブ252、254のそれぞれを互いに独立に動かして、所望の表面改質特性を有する研磨物品を得ることができる。研磨物品に対する半導体ウエハの動きを制御する機構は、所望の表面改質を実現するために、あらかじめ決定された表面改質順序にしたがって、研磨物品の種々の領域に基材が接触するように、あらかじめプログラムすることができる。
【0075】
微細構造要素を有する研磨物品および装置は、例えば、米国特許第5,958,794号((ブルックスフォールト(Bruxvoort)ら)および第6,007,407号(これらの記載内容を本明細書に援用する)に記載されるような方法を含めた種々の半導体ウエハ表面改質方法に使用することができる。
【0076】
その他の実施態様は特許請求の範囲内である。例えば、本発明の研磨物品は、半導体デバイスの製造に好適な基材の表面の改質に好適であるとして説明してきたが、本発明の研磨物品は、例えば銅ウエハなどの化学的機械的平坦化工程を使用する種々の基材の改質への使用に好適となるように構成することができる。
【0077】
ある実施態様では、微細構造要素は、ある厚さを有する穿孔シートである。このシートの連続部分は、微細構造を構成し、例えば、円形、楕円形、および多角形(例えば、三角形、正方形、菱形、長方形、六角形、七角形、および八角形)、ならびにそれらの組合わせ(例えば異なる形状の穴を有するシート)を含む形状を有する穴を画定する。シートの厚さによって微細構造の高さが決まる。
【図面の簡単な説明】
【0078】
【図1】本発明の研磨物品の概略断面図である。
【図2】図1の番号2で示される領域の拡大図である。
【図3】微細構造要素の概略断面図である。
【図4】第2の実施態様による微細構造要素の上面図である。
【図5】剛性基材上の微細構造要素の一実施態様の断面図である。
【図6】剛性基材上の微細構造要素の別の実施態様の断面図である。
【図7】本発明の別の実施態様による研磨物品の概略断面図のである。
【図8】図7の研磨物品の剛性セグメントおよび微細構造要素の層の上面図である。
【図9】本発明の第3の実施態様による研磨物品の概略断面図である。
【図10】本発明の第4の実施態様による研磨物品の概略断面図である。
【図11】本発明の第4の実施態様による研磨物品の概略断面図である。
【図12】剛性要素の一実施態様による相互にかみ合う剛性セグメントの上面図である。
【図13a】個々の剛性セグメントの側面斜視図である。
【図13b】個々の剛性セグメントの側面斜視図である。
【図13c】個々の剛性セグメントの側面斜視図である。
【図14】セグメント化された剛性要素の平面図である。
【図15】本発明の一実施態様による研磨物品を含む基材改質装置の側面図である。
【0001】
本発明は、半導体ウエハを改質するために好適な研磨物品に関する。
【背景技術】
【0002】
化学的機械的平坦化(CMP)法は、半導体ウエハの製造において、半導体ウエハの研磨および平坦化のために使用される。CMP法は、比較的剛性のパッドと半導体ウエハの間に研磨剤をはさみ、パッドと半導体ウエハを互いに移動させて、ウエハ表面を改質することを含む。この研磨剤は、バッキングに接合させた研磨粒子を含む要素などの固定研磨要素の形態、またはスラリー、すなわち研磨粒子を含む液体媒体の形態であってよい。固定研磨要素を使用するCMP法で使用される支持パッドはサブパッドと呼ばれ、このサブパッドは弾性層上に配置される連続的な剛性層を含む。固定研磨要素は剛性層に取り付けられることが多く、弾性層は定盤に取り付けられることが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
CMP法は、比較的高い位置、すなわち、通常はフォトリソグラフィーによって形成される形状の大きさを有する形状から選択的に材料を除去して、ウエハ表面を平坦化することが目的である。CMP法は、ウエハ上の各ダイが同じ時間で同程度に平坦化されるように、半導体ウエハの材料を均一に除去することも目的である。各ダイの平坦化速度は、ウエハ全体で一様であることが好ましい。半導体ウエハはたわみや湾曲が存在することが多いため、これらの目的の両方を達成することは困難である。一部の半導体ウエハは、多くの段階的高さのばらつきまたは隆起も有し、これらはウエハ上への集積回路の製造手順中に形成される。半導体ウエハのこれらの高さのばらつきならびに曲率およびたわみは、研磨工程の均一性を妨害することがあり、そのためウエハの一部の領域が研磨されすぎて、他の領域の研磨が不十分になることがある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一態様では、本発明は、固定研磨要素と、弾性要素と、弾性要素と固定研磨要素との間に配置される剛性要素と、剛性要素と固定研磨要素との間に配置される複数の微細構造と、を含む研磨物品を特徴とする。一実施態様では、微細構造は剛性要素に接合される。別の実施態様では、微細構造は接着剤組成物によって剛性要素に接合される。別の実施態様では、微細構造は剛性要素から延出する。
【0005】
ある実施態様では、微細構造は、固定研磨要素と実質的に同延の層を含む。別の実施態様では、複数の微細構造は不連続層の形態である。
【0006】
一実施態様では、本発明の物品は、第1の大きさを有し、前記微細構造要素の第1の領域上に配置される第1の複数の微細構造と、第2の大きさを有し微細構造要素の第2の領域上に配置される第2の複数の微細構造と、を含む微細構造要素をさらに含む。一実施態様では、第1の領域は第1の微細構造間隔密度を有し、第2の領域は第2の微細構造間隔密度を有する。
【0007】
別の実施態様では、本発明の物品は、微細構造を含み第1の微細構造間隔密度を有する第1の領域と、微細構造を含み第2の微細構造間隔密度を有する第2の領域と、を含む微細構造要素をさらに含む。
【0008】
ある実施態様では、微細構造の断面は、多角形、円、および楕円からなる群より選択される形状を有する。別の実施態様では、微細構造は、角錐、円柱、円錐、切頭半球、角錐台、円錐台、およびその他の切頭体からなる群より選択される形状を有する。別の実施態様では、微細構造はあるパターンで配列される。一実施態様では、微細構造は、微細構造の偏った列を含むパターンで配列される。ある実施態様では、微細構造は、微細構造の整列した列を含むパターンで配列される。
【0009】
別の実施態様では、微細構造はバインダー中に配置された粒子を含む。ある実施態様では、これらの粒子はポリテトラフルオロエチレンを含む。別の実施態様では、微細構造は熱可塑性ポリマーを含む。別の実施態様では、微細構造は熱硬化性ポリマーを含む。ある実施態様では、微細構造は金属を含み、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、クロム、およびそれらの組合わせからなる群より選択される金属を含む。ある実施態様では、微細構造はセラミックを含む。別の実施態様では、微細構造は金属をさらに含み、セラミックが金属上に配置される。さらに別の実施態様では、微細構造はガラスを含む。ある実施態様では、微細構造は金属をさらに含み、ガラスが金属上に配置される。
【0010】
一実施態様では、微細構造の高さは約250μm以下である。ある実施態様では、少なくとも約120個/cm2の微細構造が、剛性要素と固定研磨要素との間に配置される。ある実施態様では、微細構造の断面積は約10,000μm2以下である。別の実施態様では、微細構造の断面積は約50,000μm2以下である。ある実施態様では、微細構造要素は約20%以下の支持面積を有する。
【0011】
別の実施態様では、研磨要素は、研磨粒子を含む構造を含む第1の領域と、研磨粒子を含まない第2の領域とを含む。ある実施態様では、固定研磨要素は、テクスチャー加工された固定研磨要素を含む。別の実施態様では、本発明の物品は、微細構造およびバッキングを含む微細構造要素をさらに含み、微細構造はバッキング上に配置される。ある実施態様では、剛性要素は剛性セグメントを含む。一実施態様では、剛性セグメントは共通の基材から延出する。
【0012】
別の態様では、本発明は、バッキングと、前記バッキングの第1の主表面上に配置される組成物であって、バインダーと複数の研磨粒子とを含む組成物と、を含む固定研磨要素と、研磨面とは反対側の研磨要素の面に接合される微細構造要素と、を含む研磨物品であって、微細構造要素が複数の微細構造を含む研磨物品を特徴とする。ある実施態様では、本発明の物品は、剛性要素をさらに含み、微細構造要素が剛性要素に接合される。一実施態様では、本発明の物品は、剛性要素をさらに含み、微細構造が剛性要素から延出する。
【0013】
別の態様では、本発明は、研磨要素の第1の表面上にある複数の構造を含む研磨要素であり、構造が研磨粒子を少なくとも実質的に含有しない研磨要素と、研磨要素の第2の表面に接合される複数の微細構造であって、第2の表面は第1の表面の反対側にある複数の微細構造と、を含む研磨物品を特徴とする。ある実施態様では、本発明の研磨物品は、剛性要素をさらに含み、微細構造は剛性要素と研磨要素との間に配置される。別の実施態様では、本発明の研磨物品は、弾性要素をさらに含み、剛性要素は弾性要素と研磨要素との間に配置される。
【0014】
別の態様では、本発明は、工作物の表面を改質する装置を特徴とし、この装置は、固定研磨要素と、弾性要素と、弾性要素と固定研磨要素との間に配置される剛性要素と、剛性要素と固定研磨要素との間に配置される複数の微細構造と、を含む装置を特徴とする。一実施態様では、固定研磨要素は、複数の微細構造に対して移動可能である。ある実施態様では、複数の微細構造および剛性要素が、固定研磨要素に対して移動可能である。別の実施態様では、本発明の装置は、固定研磨要素を含む第1のウェブと、複数の微細構造を含む第2のウェブと、弾性要素を含む第3のウェブと、をさらに含む。
【0015】
ある実施態様では、第1のウェブ、第2のウェブ、および第3のウェブの少なくとも1つが、第1のウェブ、第2のウェブ、および第3のウェブの別の1つに対して移動可能である。別の実施態様では、第2のウェブは前記剛性要素をさらに含む。別の実施態様では、微細構造は剛性要素から延出する。ある実施態様では、剛性要素は剛性セグメントを含む。別の実施態様では、剛性セグメントは共通の剛性基材から延出する。
【0016】
別の態様では、本発明は、前述の研磨物品を、半導体デバイスの製造に好適な基材と接触させる工程と、前記基材と前記研磨物品を互いに対して移動させる工程と、を含む、半導体ウエハの表面を改質する方法を特徴とする。ある実施態様では、この方法は、研磨物品の第1の領域を基材と接触させる工程であって、第1の領域が、第1の断面積を有する第1の複数の微細構造を含む工程と、基材と研磨物品を互いに対して移動させる工程と、研磨物品の第2の領域を基材と接触させる工程であって、第2の領域が、第2の断面積を有する第2の複数の微細構造を含む工程と、基材と研磨物品を互いに対して移動させる工程と、をさらに含む。別の実施態様では、研磨物品はウェブをさらに含み、ウェブは複数の微細構造を含み、本発明の方法が、第1の位置から第2の位置に前記ウェブを割送ることをさらに含む。
【0017】
微細構造の「見かけの接触面積」は研磨要素を互いに接触させて荷重を加えた場合に、微細構造の研磨要素と接触できると思われる表面積を意味する。
【0018】
語句「%支持面積」は、物品の所与の範囲(例えば、半導体ウエハの平面領域と同様または同じ平面領域を有する物品の範囲)における物品の全平面領域に対する、見かけの接触面積に寄与する物品上の面積を意味する。
【0019】
比較的より剛性の要素と固定研磨要素との間に配置される微細構造によって、固定研磨要素に対する剛性の支持点が得られる。これらの剛性の支持点は、基材の平坦化を促進し、本発明の物品で改質される半導体ウエハ表面上の個々のダイの端部で発生しやすい過剰研磨の量を軽減することができる。微細構造が形成された研磨物品は、サブミクロンレベルで優れた研磨を行うことができる。
【0020】
研磨物品に微細構造が存在することによって、固定研磨物品によって得られる研磨の程度を変えることができ、CMP工程中に生じる研磨の程度を向上させることができる。
【0021】
本発明のその他の特徴は、以下の本発明の好ましい実施態様の説明、および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
図面を参照すると(全体で同様の特徴を示すために同様の番号が使用される)、最初に図1〜3に関して、比較的より弾性の要素106の上に配置される比較的より剛性の要素104と、固定研磨要素108との間に配置される微細構造要素102を含む研磨物品100が示されている。
【0023】
微細構造要素102は、任意にバッキング112の取り付けられる微細構造110を有し、例えばディスクやウェブなどの種々の形態で構成されうる。微細構造要素の単位面積当たりの微細構造数、ならびに微細構造の大きさ、形状、および配列は、所望の程度の研磨または平坦化が実現されるように選択することができる。
【0024】
微細構造数、および上面の面積(すなわち各微細構造の研磨要素と接触可能な微細構造方面)は、好ましくは微細構造要素が約5%の支持面積〜約80%の支持面積を有し、より好ましくは少なくとも約10%の支持面積を有するように組み合わせられる。
【0025】
微細構造要素は、互いに重なり合う微細構造、互いにある距離をおいて配置される微細構造、およびそれらの組合わせを含みうる。微細構造要素上の微細構造の間隔、すなわち微細構造間隔密度は、約1微細構造/直線cm〜約100微細構造/直線cmの範囲、好ましくは約5微細構造/直線cm〜約80微細構造/直線cmの範囲、より好ましくは約10微細構造/直線cm〜約60微細構造/直線cmの範囲、最も好ましくは約15微細構造/直線cm〜約50微細構造/直線cmの範囲をとりうる。研磨物品のある領域で研磨物品の別の領域よりも微細構造の密度が高くなるように微細構造を配列することもできる(例えば、微細構造密度が研磨物品中央で最大となってもよい)。
【0026】
一実施態様では、微細構造は固定された基部を有し、固定研磨要素(例えば固定研磨要素のバッキング(存在する場合))と接触可能な自由上端が末端になる。微細構造の上端は好ましくは約10,000μm2〜約1,000,000μm2の表面積を有する。微細構造の上面の面積が、半導体ウエハ上のウエハなどの構造の上面の大きさ、すなわち面積と対応するように、微細構造の大きさを決定することもできる。好ましくは、微細構造の上面の断面積は、半導体ウエハの構造の大きさの例えば10倍をわずかに超える。微細構造の占有面積は、米国特許第5,958,794号(ブルックスフォールト(Bruxvoort)ら)に記載される種類の研磨複合体約1〜100個の占有面積を含むために十分であることが好ましい。
【0027】
微細構造は、同じ高さの場合も高さが異なる婆もあるが、好ましくは微細構造の上部が実質的に同じ面内にある。円形パッド型研磨物品用途の場合、微細構造の高さは半径方向で変化してもよい。微細構造の高さは好ましくは200μm以下であり、より好ましくは約25〜200μmである。
【0028】
有用な微細構造としては、精密な形状の微細構造および不規則な形状の微細構造が挙げられる。好適な微細構造の形状としては、例えば、立方体、円筒形、角柱、角錐、角錐台、円錐、円錐台、その他の切頭体、隆起した断面領域、X字領域、実質的に平坦な上面を有する柱状、WO95/224,436号などに記載されるような半球型、およびそれらの組合わせが挙げられる。研磨物品の加工面と平行な微細構造の面において断面をとった場合、微細構造は例えば、円形、楕円形、および多角形(例えば、三角形、正方形、長方形、六角形、七角形、および八角形)などの種々の形状を画定することができる。
【0029】
微細構造は、研磨要素のバッキングに対して垂直な側面、研磨要素のバッキングに向かいより剛性の基材から離れると幅が減少する側面、下部に切り込みが入れられた側面、またはそれらの組合わせを含むことができる。空隙を有する製造工具から作製された微細構造の場合、その例は米国特許第5,958,794号(ブルックスフォールト(Bruxvoort)ら)に記載されており、微細構造の側面にテーパーが付けられる場合、微細構造または微細構造のシートの工具からの取り出しがより容易になる。テーパーを形成する角度は約1〜75°の範囲をとることができ、好ましくは約2〜50°、より好ましくは約3〜35°、最も好ましくは約5〜15°の範囲をとることができる。
【0030】
微細構造は、例えば、繰り返しパターン、不規則、列、渦巻き、弦巻線、らせん、または格子などの種々の配置で微細構造要素上に配置することができる。微細構造は措定のパターンで提供されることが好ましい。微細構造の所定のパターンは、微細構造の作製に使用される製造工具の空隙パターンと対応させることができ、これによって、特定の製造工具から作製される各微細構造要素でパターンを再現することが可能になる。所定のパターンの例としては、規則的な配列の微細構造、例えば、整列した縦横の列、または互い違いに偏った縦横の列が挙げられる。微細構造は、ある列の微細構造が、第2の列の微細構造の前に直接配列してもよい。あるいは、ある列の微細構造が、第2の列の微細構造からずれて配列してもよい。
【0031】
別の実施態様では、微細構造要素は、異なる大きさ、形状、単位面積当たりの数、およびそれらの組合わせの微細構造を有する領域などの多数の領域を含む。複数の領域を有する有用な微細構造要素の例としては、比較的より大きな微細構造を含む領域、比較的より小さな微細構造を含む領域、または微細構造が存在しない領域(すなわち平滑な面)、およびそれらの組合わせを有する微細構造要素が挙げられる。図4は、互いに間隔をあけて配置する比較的より大きな微細構造118を有する領域116aと、互いにより狭い間隔をあけて配置する比較的より小さな微細構造120を有する領域116bと、微細構造が存在しない領域116cとを含むウェブの形態の微細構造要素114を示している。別の実施態様では、ある領域は、第2の領域の微細構造の密度よりも、微細構造の密度が高い、すなわち、所与の面先内で微細構造が互いに接近して配置される。図4に示される微細構造要素114はロケーター122aも有する。ロケーター122aはロケーター122bなどの表示と併用することによって、微細構造要素上の所望の位置に対する半導体ウエハの位置を装置が決定することができる。
【0032】
微細構造要素上に複数の領域が存在すると、微細構造要素の表面にわたって変化する形状が形成される。形状の違いは、その形状に製造される研磨物品の研磨性能を変化させるために使用することができる。研磨工程では、改質される基材の研磨物品に対する運動を制御する機構は、所望の表面改質を実現するために、あらかじめ決定された順序で研磨物品の種々の領域に基材が接触するように、あらかじめプログラムすることができる。あるいは、微細構造要素が組み込まれた表面改質装置は、研磨物品または研磨物品の成分(例えば微細構造要素)を割送るようにプログラムして、半導体ウエハと接触する研磨物品の性質を変えることができる。
【0033】
微細構造は、例えば、熱硬化性ポリマーや熱可塑性ポリマーなどのポリマー、金属、およびそれらの組合わせを含むことができる。有用な熱硬化性ポリマーの例としては、アクリル酸ビニル、アクリル化エポキシ、アクリル化ウレタン、アクリル化ポリエステル、アクリル化アクリル樹脂、アクリル化ポリエーテル、ビニルエーテル、アクリル化油およびアクリル化シリコーン、ウレタンアルキル樹脂などのアルキド樹脂、ポリエステル樹脂、反応性ウレタン樹脂、レゾール−ノボラック樹脂などのフェノール樹脂、フェノール/ラテックス樹脂、ビスフェノールエポキシ樹脂などのエポキシ樹脂、イソシアネート、イソシアヌレート、アルキルアルコキシシラン樹脂などのポリシロキサン樹脂、反応性ビニル樹脂、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【0034】
有用な熱可塑性ポリマーの例としては、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、スチレン−アクリロニトリル、セルロース、塩素化ポリエーテル、エチレン酢酸ビニル、ポリアミド、例えば、ポリカプロラクタム、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリウンデカノアミド、およびポリラウロアミド、ポリカーボネート、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、およびポリ−4−メチルペンテン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキシド、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、ビニルポリマー、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、およびポリ塩化ビニリデンが挙げられる。
【0035】
好適な金属としては、ステンレス鋼、ニッケル、およびクロムが挙げられる。
【0036】
微細構造は粒子を含むこともできる。微細構造要素の耐用寿命などの耐摩耗性を向上させるために、微細構造に粒子を混入することができる。粒子は、摩擦係数を変化、好ましくは減少させるように選択することができ、例えば、微細構造要素と研磨物品の間が滑りやすくなるように選択することができ、これによって微細構造を含むウェブの第2のウェブ(例えば固定研磨ウェブ)に対する動きを、粒子を含まない微細構造要素の動きよりも向上させることができる。微細構造と、微細構造と接触するウェブとの間の摩擦係数を減少させるために使用することができる粒子材料の一例はポリテトラフルオロエチレンである。
【0037】
微細構造は、共通の底部から延出することができるし、独立したバッキング上に存在してもよいし、それらの組合わせであってもよい。一実施態様では、微細構造は剛性要素から延出し、すなわち微細構造は、エンボス加工などのテクスチャー加工法によって剛性要素の表面上にテクスチャー面を形成する。微細構造要素に有用なバッキングとしては、例えば、フィルム、織物、および不織布が挙げられる。有用なバッキング材料としては、例えば、熱硬化性ポリマーおよび熱可塑性ポリマー、セルロース、金属、セラミック、ガラス、およびそれらの組合わせが挙げられる。
【0038】
微細構造および微細構造要素は、例えば、成形、押出、エンボス、およびそれらの組合わせなどの種々の方法にしたがって形成することができる。微細構造要素を形成するための有用な方法は、例えば、米国特許第5,897,930号、第5,183,597号、第4,588,258号、第4,576,850号、および第4,374,077号に記載されており、これらの内容を本明細書に援用する。微細構造要素の他の有用な製造方法としては、米国特許第5,958,794号に開示される三次元研磨物品の一般的製造方法が挙げられる。
【0039】
研磨物品の剛性要素は、連続の場合も不連続の場合もあり、例えば、セグメントや層に分割されてもよく、例えば、円板やベルトなどの連続ウェブなどの種々の形態であってよい。微細構造要素は、例えば、接着剤組成物、超音波溶接、熱溶接、機械的固定具、およびそれらの組合わせなどの種々の機構を使用して剛性要素に取り付けることができる。微細構造が、例えば、剛性要素と同時に成型またはエンボス加工して形成されるか、あるいは剛性要素上に直接形成されるかなどの場合には、剛性要素材料の延長部分として微細構造要素が存在してもよい。図5は、バッキング112上にあり剛性要素104と接合される微細構造110を含む微細構造要素102を示している。図6は、剛性要素104から直接延出する微細構造110を示している。
【0040】
剛性要素の材料は、改質される基材の表面全体で均一に材料が除去される、すなわち、平坦部やディッシングを有するパターン形成されたウエハに対して良好な均一性および平坦性を示す(すなわち平坦化比の指標)研磨構造体が得られるように、弾性要素の材料との組合わせで選択される。
【0041】
好適な剛性基材材料としては、例えば、有機ポリマー、無機ポリマー、セラミック、金属、有機ポリマーの複合材料、およびそれらの組合わせが挙げられる。好適な有機ポリマーは、熱可塑性の場合もあるし熱硬化性の場合もある。好適な熱可塑性材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリペルフルオロオレフィン、ポリ塩化ビニル、およびそれらのコポリマーが挙げられる。好適な熱硬化性ポリマーとしては、例えば、エポキシ、ポリイミド、ポリエステル、およびそれらのコポリマー(すなわち、少なくとも2種類の異なるモノマーを含むポリマーであり、例えば、ターポリマーやテトラポリマーを含む)が挙げられる。
【0042】
剛性基材のポリマーは強化してもよい。強化は、繊維または粒子状材料の形態であってよい。強化に使用するために好適な材料としては、例えば、有機または無機繊維(例えば、連続またはステープル)、マイカやタルクなどのケイ酸塩、砂や石英などのシリカ系材料、金属粒子、ガラス、金属酸化物、炭酸カルシウム、またはそれらの組合わせが挙げられる。
【0043】
金属板を剛性要素として使用することもできる。好ましくは、金属板は非常に薄く、例えば約0.075〜約0.25mmである。好適な金属としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケル、およびクロムが挙げられる。
【0044】
特に有用な剛性材料としては、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、ガラス繊維強化エポキシ板、アルミニウム、ステンレス鋼、およびIC 1000(デラウェア州ニューアークのローデル(Rodel,Inc.,Newark,DE)より入手可能)が挙げられる。
【0045】
弾性要素は連続層になりうるし、不連続層(例えばセグメントに分割される)にもなりうる。弾性要素の機械的挙動が所望の用途で許容できるのであれば、弾性要素は、一層の材料を含むことができるし、同種または異種の材料の多数の層を含むこともできる。弾性要素は、表面改質工程中に圧縮可能であることが好ましい。弾性要素の弾性(すなわち圧縮すると剛性で弾性反発する)は、弾性要素の材料の厚さ方向の弾性率と関連があり、弾性要素の厚さの影響も受ける。
【0046】
弾性要素の材料、ならびに弾性要素の厚さの選択は、例えば、工作物表面および固定研磨要素の組成、工作物表面の形状および初期の平坦性表面改質(例えば、表面の平坦化)に使用される装置の種類、ならびに改質工程で弾性要素を使用するときの圧力などの工程の種々の変量に依存して変化する。
【0047】
好ましくは、例えば弾性要素全体を含む弾性材料は、ヤング率が約100MPa未満であり、より好ましくは約50MPa未満である。弾性材料の動的圧縮試験を使用して弾性材料の厚さ方向のヤング率(貯蔵弾性率、弾性率と呼ばれることもある)を測定することができる。弾性要素が単層の場合、または複数の層を含む積層要素である場合のいずれの場合でも、ASTM D5024−94(圧縮によるプラスチックの動的機械的性質を測定するための標準的試験方法)は弾性材料のヤング率を測定するための有用な方法である。弾性要素の材料のヤング率は、公称CMP工程圧力に等しい予備荷重をかけて20℃および0.1HzでASTM D5024−94に準拠して測定される。
【0048】
好適な弾性材料は、材料の応力緩和をさらに評価することによって選択することができる。応力緩和は、材料を変形させ、変形状態で材料を維持し、変形を維持するために必要な力または応力を測定することによって評価される。好適な弾性材料は、最初に適用した圧力の120秒後に、好ましくは最初に適用した圧力の少なくとも約60%が維持され、より好ましくは少なくとも約70%が維持される。これを本明細書では「残留応力」と呼び、最初に室温(20℃〜25℃)で初期応力が83kPaになるまで材料の試料を25.4mm/分の速度で厚さ0.5mm以上まで圧縮し、2分後に残留応力を測定することによって求められる。
【0049】
弾性要素は、多種多様な弾性材料を含むことができる。有用な弾性材料の例としては、例えば、熱可塑性、熱硬化性、および弾性などの有機ポリマーが挙げられる。好適な有機ポリマーとしては、発泡や吹き込みによって多孔質有機構造(すなわちフォーム)を形成可能な有機ポリマーが挙げられる。このようなフォームは、天然ゴムまたは合成ゴム、あるいは、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、およびそれらのコポリマーなどの他の熱可塑性エラストマーから製造することができる。好適な剛性熱可塑性エラストマーとしては、例えば、クロロプレンゴム、エチレン/プロピレンゴム、ブチルゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、EPDMポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリクロロプレン、スチレン−ブタジエンコポリマー、およびスチレン−イソプレンコポリマー、ならびにそれらの混合物が挙げられる。有用な弾性材料の一例は、ポリエチレンとエチル酢酸ビニルのフォームの形態のコポリマーである。
【0050】
他の有用な弾性材料としては、ポリエチレンを含浸させたフェルト系材料、ポリオレフィン、ポリエステル、またはポリアミドなどの繊維を含む不織布または織物のマット、ならびに樹脂を含浸させた織物および不織布材料が挙げられる。
【0051】
有用な市販の弾性材料の例としては、ミネソタ州セントポールの3M(3M Company(St.Paul,MN))より入手可能な商品名3Mスコッチ・ブランド・クッションマウント・プレート・マウンティング・テープ949(3M SCOTCH brand CUSHIONMOUNT Plate Mounting Tape 949)高密度弾性フォーム両面テープのポリ(エチレン−コ−酢酸ビニル)フォーム、マサチューセッツ州ローレンスのボルテック(Voltek(Lawrence,MA))より入手可能なEO EVAフォーム、ニュージャージー州ハイアニスのセンチネル・プロダクツ(Sentinel Products(Hyannis,NJ))より入手可能なEMR 1025ポリエチレンフォーム、ミネソタ州ミネアポリスのイルバーク(Illburck,Inc.(Minneapolis,MN))より入手可能なHD200ポリウレタンフォーム、センチネル・プロダクツ(Sentinel Products)より入手可能なMC8000およびMC8000EVAフォーム、ならびにデラウェア州ニューアークのローデル(Rodel,Inc.,Newark,DE)より入手可能なSUBA IV含浸不織布(SUBA IV Impregnated Nonwoven)が挙げられる。
【0052】
スラリー研磨作業に使用される剛性要素と弾性要素を有する市販のパッドも好適である。このようなパッドの一例は、商品名IC1000−SUBA IV(ローデル(Rodel,Inc.))で入手可能である。
【0053】
研磨要素は、化学的機械的平坦化工程中に研磨スラリーを使用しなくてもウエハ表面を研磨することができる。研磨要素は、固定研磨要素、すなわちバインダーの固定された位置に複数の研磨粒子を含む研磨物品であってよい。固定研磨要素は、平坦化工程中に発生しうるものを除けば遊離の研磨粒子が実質的に存在しない。固定研磨要素の粒子およびバインダーは、バッキングなどの支持体に任意に接合させることができる。
【0054】
研磨要素は、隆起部分およびくぼみ部分を含み、少なくとも隆起部分はバインダー中の研磨粒子を含むようにテクスチャー加工されてよい。
【0055】
好ましくは研磨要素は三次元研磨物品である。三次元研磨物品は、物品の厚さの少なくとも一部の全体に延在する多数の研磨粒子を有し、へ炭化中に粒子の一部が脱落すると、別の研磨粒子が露出して研磨機能を果たすことができる。有用な三次元テクスチャー加工された固定研磨物品は、米国特許第5,958,794号(ブルックスフォールト(Bruxvoort)ら)およびPCT出願WO98/49723号(カイサキ(Kaisaki))に開示されており、これらの記載内容を本明細書に援用する。
【0056】
研磨要素は、くぼみ部分で分離された構造を有してよい。このような構造は、研磨粒子を含む場合も研磨粒子を含まない場合もあり、研磨要素は、研磨粒子を含まない構造、研磨粒子を含む構造、およびそれらの組合わせを含みうる。研磨要素の構造はパターン、不規則、およびそれらの組合わせで配列することができる。
【0057】
研磨要素は、研磨物品の他の成分(例えば、微細構造要素、剛性セグメント、およびそれらの組合わせ)全体に延在する層の形態であってよい。研磨要素は、個々の剛性セグメントと同延であってもよい。
【0058】
図7および8は、別の実施態様の研磨物品210を示している。研磨物品210は、セグメント化された比較的より剛性の要素220と、バッキング218上に固定研磨複合体216を含む固定研磨要素214との間に、微細構造110を含む。固定研磨要素214は、接着剤組成物224によって微細構造110と接合される。比較的より剛性の要素220は、微細構造110と、比較的より弾性の要素226との間に配置される。研磨物品210は、弾性要素226の底面上に接着剤組成物230の層をさらに含み、これは研磨物品を定盤に取り付けるために使用される。微細構造要素202a、202bはセグメント化された剛性要素220の上にあり、剛性要素は、溝232によって分断された多数のセグメント222を含む。微細構造110aの連続的コーティングの形態である微細構造要素202aは多数の剛性セグメント上に延在し、もう1種類の微細構造要素202bは、個々の剛性セグメント222bから延出する微細構造110bを含む。
【0059】
剛性セグメントの大きさは、局所的な平坦性と全体的な均一性が最適化され、剛性要素を有するように製造された研磨物品によって改質される半導体ウエハ上で所定の末端除去領域が得られるように選択される。剛性セグメントの大きさは、これを使用して改質される半導体ウエハのダイの配列(例えば、ダイの繰り返しパターン)および所望の末端除去領域に対するダイの大きさなどの表面の性質に基づいて選択することができる。好ましくは、半導体ウエハの端部を超えて延在しない剛性セグメントによって生じる圧力が、半導体ウエハの端部と近接する剛性セグメントの影響を受けないように、剛性セグメントの占有面積は所望の末端除去面積以下となる。局所領域の剛性セグメントの近傍、すなわち占有面積が、改質される半導体ウエハ上の個々のダイまたはリソグラフィーパターンの繰り返しの占有面積とほぼ同じまたはこれよりもわずかに大きくなるように、剛性セグメントの大きさが決定されることが好ましい。好ましくは、剛性セグメントは、研磨されるダイの最小寸法の約0.5倍〜約4倍の大きさである。有用な剛性セグメントは、研磨物品の加工面と平行なセグメント面でとった断面積が約400mm2以下である。
【0060】
剛性要素234の深さ方向と剛性要素234の表面に沿って延在する溝232によって、剛性セグメント222は互いに分離される。溝232は、溝がない剛性要素よりも剛性要素234を比較的可撓性にする蛍光があり、それによって全体の剛性要素234は半導体ウエハ238の表面に適合可能となり、同時に個々のセグメント32は剛性を維持する。
【0061】
剛性要素234内部に溝232が延在する深さは変動させることができる。剛性要素234は、例えば、剛性要素234内部に延在する溝232、剛性要素234を貫通する溝232、剛性要素234を貫通し下にある比較的より弾性の要素226まで延在する溝232、剛性要素234を貫通し下にある比較的より弾性の要素226も貫通する溝232、またはそれらの組合わせを含むことができる。溝232がサブパッドの深さまでさらに延在すると、研磨物品構造はより可撓性になる。好ましくは、溝は剛性要素234を貫通して、弾性要素226上に剛性セグメント222が置かれ、他の剛性セグメントとは実質的に独立に動き、それによって、半導体ウエハ表面と剛性層が適合しながら、局所的な平坦化は維持できるようになる。より好ましくは、1つの剛性セグメントの動くことによって、任意の隣接するセグメントが動くことはなく、動きは伝達されない。
【0062】
図7は、剛性要素234内部に延在する溝232を有する研磨物品210を示している。図9は、剛性セグメント222aが弾性要素226上で独立につり下げられるように剛性要素234を通過する溝232aを示している。図10は、剛性要素234を貫通し弾性要素226内部まで延在する溝232bと、剛性要素234を貫通し弾性要素226も貫通する溝232cを示している。
【0063】
図11は、剛性要素234の表面243から剛性要素234内部まで延在する溝242aと、剛性要素234の底面244から剛性要素234内部まで延在する溝242bとを含む研磨物品240を示している。
【0064】
溝の幅、すなわちセグメント間の間隙は、サブパッドの所望の可撓性および適合性を基準にして選択される。溝の幅は、セグメントが互いに完全に分離するか、あるいは実質的に完全に分離するように溝の幅を増加させることができる。一般に、CMP工程中、ウエハ表面の公称圧力は、ウエハの裏面側に圧力を加えることによって制御される。より広い溝の場合、剛性セグメントによって占められる全平面領域の摩擦が減少する。剛性セグメントから圧力が伝達されるので、ウエハ裏面に生じる全体の力は、セグメント化されていない剛性要素の場合よりも小さい全体面積で伝達され、剛性セグメント先端(材料の除去が起こる)の公称圧力が増加する。このような状況では、セグメント上で発生し半導体ウエハに移動する公称圧力は、セグメントの比率を変化させることによって制御可能であり、例えば、剛性要素の平面領域の50%がセグメントを含む場合、加工面の平均圧力は、公称圧力の2倍を超えて増加する。溝の幅の加工圧力に対する影響は、溝の幅の選択に関して考慮すべきもう1つの要因である。
【0065】
溝の形状は、少なくとも1つの側壁によって画定され(例えば、連続的な弓形の側壁)、さらに2つ以上の側壁によって画定することもでき、例えば、2つの実質的に平行な側壁、2つの分岐するまたは集中する側壁、溝の底壁によって分離される2つの側壁によって画定することができる。
【0066】
溝は、例えば円形、楕円形、多角形(例えば、三角形、長方形、六角形、および八角形)などの種々の形状を有する剛性セグメントを画定するように配列することができる。剛性セグメントは、例えば、平行六面体、円筒形、円錐、角錐、角錐台、円錐台、およびその他の切頭体などの種々の形態を有することができる。図8は、略正方形の剛性セグメント222を画定する互いに直角に配列した溝を示している。剛性セグメント244は、例えば、図12に示されるように、相互にかみ合う形状であってもよい。
【0067】
図13aは、剛性セグメント222aの側壁272aおよび上壁274a(すなわち研磨要素と最も近い剛性セグメントの表面)の結合部276aが90°の角をなす剛性セグメント222aを示している。側壁272および上壁274の結合部276は、90°以外の角度であってもよく、例えば、結合部は傾斜したり湾曲したりすることがある。図13bは、側壁272bと上壁274bの間の結合部276bにテーパーが付いている、すなわち傾斜が付いている剛性セグメント222bを示している。図13cは、側壁272cと上面274cの間の結合部276cが丸くなっている剛性セグメントを示している。剛性セグメントの上部において剛性セグメントの1つ以上の角にテーパーおよび丸みを付けることによって、この剛性セグメントを有するように製造された研磨物品の表面を移動する半導体ウエハが比較的よりなめらかに移動するようになる。
【0068】
図14を参照すると、剛性要素254は、異なる大きさ(例えば、断面積)、間隔または形状を有し、剛性要素上の異なる領域268a、268b、および268cに配置された多数の剛性セグメント264a、264b、および264cも有する。
【0069】
有用な研磨物品構造としては、例えば、ディスク、ウェブ、および多重ウェブ構造が挙げられる。研磨物品の成分は、取り付け機構によって互いに固定された関係に維持することができる。研磨物品の種々の成分を互いに固定された関係に維持するために有用な手段の例としては、例えば、接着剤組成物、機械的固定装置、連結層、およびそれらの組合わせが挙げられる。例えば、熱溶接、超音波溶接、マイクロ波活性化接合、研磨物品の少なくとも2種類の成分の同時押出、およびそれらの組合わせなどの方法によって成分を互いに接合させることもできる。
【0070】
有用な接着剤としては、例えば、感圧接着剤、ホットメルト接着剤、およびにかわが挙げられる。好適な感圧接着剤としては、例えば、天然ゴム系接着剤、(メタ)アクリレートポリマーおよびコポリマー、熱可塑性ゴムのABまたはABAブロックコポリマー、例えば商品名クラトン(KRATON)(テキサス州ヒューストンのシェル・ケミカル(Shell Chemical Co.,Houston,Texas))で入手可能なスチレン/ブタジエンまたはスチレン/イソプレンブロックコポリマー、あるいはポリオレフィンなどの種々の感圧接着剤が挙げられる。好適なホットメルト接着剤としては、例えば、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル(EVA)、ポリアミド、エポキシ、およびそれらの組合わせが挙げられる。好ましくは、接着剤は、使用中に研磨物品の成分を互いに固定された関係に維持するために十分な凝集強さおよび剥離抵抗性を有し、使用条件における化学分解に対して抵抗性である。
【0071】
本発明の研磨物品は、定盤(例えば、化学的機械的平坦化に使用される定盤)に取り付けるための種々の機構を含むことができ、例えば、接着剤、あるいは装着ピン、保持リング、張力、減圧、またはそれらの組合わせなどの機械的手段を含むことができる。
【0072】
本発明の研磨物品は、研磨パッドの使用が好適な装置などの多くの種類の半導体ウエハ平坦化装置での使用に適合させることができる。好適な市販の装置の一例は、アリゾナ州フェニックスのアイペック/ウエステック(IPEC/WESTECH(Phoenix,Arizona))より入手可能な化学的機械的平坦化(CMP)装置(Chemical Mechanical Planarization(CMP) machine)である。
【0073】
研磨物品の少なくとも1つの成分(例えば、微細構造要素、弾性要素、研磨要素、剛性要素、またはそれらの組合わせ)は、研磨物品の他の成分に対して移動させることができる。図15は、基材を改質するための装置250を示しており、この装置250は、多数のウェブ252、254、256を有し、各ウェブはそれぞれの巻き出しローラー251、255、および259と、それぞれの巻き取りローラー253、257、および260との間に延在している。ウェブ252は、バッキングに接合される固定研磨複合体の研磨要素258を含む。ウェブ254は多数の微細構造261を含み、ウェブ256は弾性要素を含む。ウェブ252、254、256は互いに独立に移動させることが可能であり、例えば、研磨ウェブ258を微細構造ウェブ254および弾性ウェブ256と独立して動かすことができる。ウェブ252、254、256は同じ速度でも異なる速度でも移動可能であり、少なくとも1つのウェブは、別のウェブの動きに対して停止した状態となりうる。あるいは、ウェブ252、254、256の少なくとも2つを互いに固定された関係に維持することができ、例えば、互いに接合させて、一つの単位として移動させることができる。
【0074】
ウェブ252、254、256は、互いに独立、または同時に動かして、所定の性質を示す1つ以上の領域を有する研磨物品にすることができる。装置250は、例えば、図4に示される微細構造要素を含んでよい。さらに、あるいはこれとは別に、装置250は、テクスチャー加工され固定された研磨複合体がより高い研磨性を有する領域と、テクスチャー加工され固定された研磨複合体がより低い研磨性を有する領域とを有する研磨ウェブ258を含んでよく、このようなものは、例えば、研磨ウェブ製造工程や、あるいは従来の研磨作業で使用したことによって得られることがある。これらのウェブ252、254のそれぞれを互いに独立に動かして、所望の表面改質特性を有する研磨物品を得ることができる。研磨物品に対する半導体ウエハの動きを制御する機構は、所望の表面改質を実現するために、あらかじめ決定された表面改質順序にしたがって、研磨物品の種々の領域に基材が接触するように、あらかじめプログラムすることができる。
【0075】
微細構造要素を有する研磨物品および装置は、例えば、米国特許第5,958,794号((ブルックスフォールト(Bruxvoort)ら)および第6,007,407号(これらの記載内容を本明細書に援用する)に記載されるような方法を含めた種々の半導体ウエハ表面改質方法に使用することができる。
【0076】
その他の実施態様は特許請求の範囲内である。例えば、本発明の研磨物品は、半導体デバイスの製造に好適な基材の表面の改質に好適であるとして説明してきたが、本発明の研磨物品は、例えば銅ウエハなどの化学的機械的平坦化工程を使用する種々の基材の改質への使用に好適となるように構成することができる。
【0077】
ある実施態様では、微細構造要素は、ある厚さを有する穿孔シートである。このシートの連続部分は、微細構造を構成し、例えば、円形、楕円形、および多角形(例えば、三角形、正方形、菱形、長方形、六角形、七角形、および八角形)、ならびにそれらの組合わせ(例えば異なる形状の穴を有するシート)を含む形状を有する穴を画定する。シートの厚さによって微細構造の高さが決まる。
【図面の簡単な説明】
【0078】
【図1】本発明の研磨物品の概略断面図である。
【図2】図1の番号2で示される領域の拡大図である。
【図3】微細構造要素の概略断面図である。
【図4】第2の実施態様による微細構造要素の上面図である。
【図5】剛性基材上の微細構造要素の一実施態様の断面図である。
【図6】剛性基材上の微細構造要素の別の実施態様の断面図である。
【図7】本発明の別の実施態様による研磨物品の概略断面図のである。
【図8】図7の研磨物品の剛性セグメントおよび微細構造要素の層の上面図である。
【図9】本発明の第3の実施態様による研磨物品の概略断面図である。
【図10】本発明の第4の実施態様による研磨物品の概略断面図である。
【図11】本発明の第4の実施態様による研磨物品の概略断面図である。
【図12】剛性要素の一実施態様による相互にかみ合う剛性セグメントの上面図である。
【図13a】個々の剛性セグメントの側面斜視図である。
【図13b】個々の剛性セグメントの側面斜視図である。
【図13c】個々の剛性セグメントの側面斜視図である。
【図14】セグメント化された剛性要素の平面図である。
【図15】本発明の一実施態様による研磨物品を含む基材改質装置の側面図である。
Claims (76)
- a)固定研磨要素と、
b)弾性要素と、
c)前記弾性要素と前記固定研磨要素との間に配置される剛性要素と、
d)前記剛性要素と前記固定研磨要素との間に配置される複数の微細構造と、
を含む研磨物品。 - 前記微細構造が前記剛性要素に接合される、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造が、接着剤組成物によって前記剛性要素に接合される、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造が前記剛性要素から延出する、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造が、前記固定研磨要素と実質的に同延の層を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記複数の微細構造が不連続層の形態である、請求項1に記載の物品。
- 第1の大きさを有し、前記微細構造要素の第1の領域上に配置される第1の複数の微細構造と、
第2の大きさを有し、前記微細構造要素の第2の領域上に配置される第2の複数の微細構造と、
を含む微細構造要素をさらに含む、請求項1に記載の物品。 - 前記微細構造を含み第1の微細構造間隔密度を有する第1の領域と、
前記微細構造を含み第2の微細構造間隔密度を有する第2の領域と、
を含む微細構造要素をさらに含む、請求項1に記載の物品。 - 前記第1の領域が第1の微細構造間隔密度を有し、前記第2の領域が第2の微細構造間隔密度を有する、請求項7に記載の物品。
- 前記微細構造の断面が、多角形、円、および楕円からなる群より選択される形状を有する、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造が、角錐、円柱、円錐、切頭半球、角錐台、円錐台、およびその他の切頭体からなる群より選択される形状を有する、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造があるパターンで配列される、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造が、微細構造の偏った列を含むあるパターンで配列される、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造が、微細構造の整列した列を含むあるパターンで配列される、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造がバインダー中に配置された粒子を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記粒子がポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項15に記載の物品。
- 前記微細構造が熱可塑性ポリマーを含む、請求項15に記載の物品。
- 前記微細構造が熱硬化性ポリマーを含む、請求項15に記載の物品。
- 前記微細構造が金属を含む、請求項15に記載の物品。
- 前記微細構造が、ステンレス鋼、ニッケル、クロム、およびそれらの組合わせからなる群より選択される金属を含む、請求項15に記載の物品。
- 前記微細構造がセラミックを含む、請求項15に記載の物品。
- 前記微細構造が金属をさらに含み、前記セラミックが前記金属上に配置される、請求項21に記載の物品。
- 前記微細構造がガラスを含む、請求項15に記載の物品。
- 前記微細構造が金属をさらに含み、前記ガラスが前記金属上に配置される、請求項23に記載の物品。
- 前記微細構造の高さが約250μm以下である、請求項15に記載の物品。
- 少なくとも約120個/cm2の微細構造が、前記剛性要素と前記固定研磨要素との間に配置される、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造の断面積が約10,000μm2以下である、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造の断面積が約50,000μm2以下である、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造要素が約20%以下の支持面積を有する、請求項1に記載の物品。
- 前記研磨要素が、研磨粒子を含む構造を含む第1の領域と、研磨粒子を含まない第2の領域とを含む、請求項1に記載の物品。
- 前記固定研磨要素が、テクスチャー加工された固定研磨要素を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記微細構造およびバッキングを含む微細構造要素をさらに含み、前記微細構造が前記バッキング上に配置される、請求項1に記載の物品。
- 前記剛性要素が剛性セグメントを含む、請求項1に記載の物品。
- 前記剛性セグメントが共通の基材から延出する、請求項32に記載の物品。
- a)i)バッキングと、
ii)前記バッキングの第1の主表面上に配置される組成物であって、バインダーと複数の研磨粒子とを含む組成物と、
を含む固定研磨要素と、
b)前記研磨面とは反対側の前記研磨要素の面に接合される微細構造要素と、
を含む研磨物品であって、前記微細構造要素が複数の微細構造を含む研磨物品。 - 剛性要素をさらに含み、前記微細構造要素が前記剛性要素に接合される、請求項35に記載の物品。
- 剛性要素をさらに含み、前記複数の微細構造が前記剛性要素から延出する、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造要素が、前記固定研磨要素と実質的に同延の層を含む、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造要素が不連続層を含む、請求項35に記載の物品。
- 微細構造要素が、第1の大きさを有する第1の複数の微細構造を含む第1の領域と、第2の大きさを有し第2の複数の微細構造を含む第2の領域と、を含む、請求項35に記載の物品。
- 微細構造要素が、第1の微細構造間隔密度を有する第1の複数の微細構造を含む第1の領域と、第2の微細構造間隔密度を有する第2の複数の微細構造を含む第2の領域と、を含む、請求項35に記載の物品。
- 前記第1の複数の微細構造が第1の微細構造間隔密度を有し、前記第2の複数の微細構造が第2の微細構造間隔密度を有する、請求項40に記載の物品。
- 前記微細構造の断面が、多角形、円、および楕円からなる群より選択される形状を有する、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造が、角錐、円錐、円柱、角錐台、円錐台、切頭半球、およびその他の切頭体からなる群より選択される形状を含む、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造があるパターンで配列される、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造が、微細構造の偏った列を含むあるパターンで配列される、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造が、微細構造の整列した列を含むあるパターンで配列される、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造がバインダー中に配置された粒子を含む、請求項35に記載の物品。
- 前記粒子がポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項47に記載の物品。
- 前記微細構造が熱可塑性ポリマーを含む、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造が熱硬化性ポリマーを含む、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造が金属を含む、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造が、ステンレス鋼、ニッケル、クロム、およびそれらの組合わせからなる群より選択される金属を含む、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造がセラミックを含む、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造が金属をさらに含み、前記セラミックが前記金属上に配置される、請求項53に記載の物品。
- 前記微細構造がガラスを含む、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造が金属をさらに含み、前記ガラスが前記金属上に配置される、請求項56に記載の物品。
- 前記微細構造の高さが約250μm以下である、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造の断面積が約10,000μm2以下である、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造の断面積が約50,000μm2以下である、請求項35に記載の物品。
- 前記微細構造要素が約20%以下の支持面積を有する、請求項35に記載の物品。
- 工作物の表面を改質する装置であって、
a)固定研磨要素と、
b)弾性要素と、
c)前記弾性要素と前記固定研磨要素との間に配置される剛性要素と、
d)前記剛性要素と前記固定研磨要素との間に配置される複数の微細構造と、
を含む装置。 - 前記固定研磨要素が、前記複数の微細構造に対して移動可能である、請求項62に記載の装置。
- 前記複数の微細構造および前記剛性要素が、前記固定研磨要素に対して移動可能である、請求項62に記載の装置。
- a)前記固定研磨要素を含む第1のウェブと、
b)前記複数の微細構造を含む第2のウェブと、
c)前記弾性要素を含む第3のウェブと、
をさらに含む、請求項62に記載の装置。 - 前記第1のウェブ、前記第2のウェブ、および前記第3のウェブの少なくとも1つが、前記第1のウェブ、前記第2のウェブ、および前記第3のウェブの別の1つに対して移動可能である、請求項65に記載の装置。
- 前記第2のウェブが前記剛性要素をさらに含む、請求項65に記載の装置。
- 前記微細構造が前記剛性要素から延出する、請求項62に記載の装置。
- 前記剛性要素が剛性セグメントを含む、請求項62に記載の装置。
- 前記剛性セグメントが共通の剛性基材から延出する、請求項69に記載の装置。
- 半導体ウエハの表面を改質する方法であって、
a)請求項1に記載の研磨物品を、半導体デバイスの製造に好適な基材と接触させる工程と、
b)前記基材と前記研磨物品を互いに対して移動させる工程と、
を含む方法。 - a)前記研磨物品の第1の領域を前記基材と接触させる工程であって、前記第1の領域が、第1の断面積を有する第1の複数の微細構造を含む工程と、
b)前記基材と前記研磨物品を互いに対して移動させる工程と、
c)前記研磨物品の第2の領域を前記基材と接触させる工程であって、前記第2の領域が、第2の断面積を有する第2の複数の前記微細構造を含む工程と、
d)前記基材と前記研磨物品を互いに対して移動させる工程と、
をさらに含む、請求項71に記載の方法。 - 前記研磨物品がウェブをさらに含み、前記ウェブが前記複数の微細構造を含み、前記方法が、第1の位置から第2の位置に前記ウェブを割送ることをさらに含む、請求項72に記載の方法。
- a)研磨要素の第1の表面上に配置される複数の構造を含む研磨要素であって、前記構造が研磨粒子を少なくとも実質的に含有しない研磨要素と、
b)前記研磨要素の第2の表面に接合される複数の微細構造であって、前記第2の表面は前記第1の表面の反対側にある複数の微細構造と、
を含む研磨物品。 - 剛性要素をさらに含み、前記微細構造が前記剛性要素と前記研磨要素との間に配置される、請求項74に記載の研磨物品。
- 弾性要素をさらに含み、前記剛性要素が前記弾性要素と前記研磨要素との間に配置される、請求項75に記載の研磨物品。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015178289A1 (ja) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド及びその製造方法 |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6684704B1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-02-03 | Psiloquest, Inc. | Measuring the surface properties of polishing pads using ultrasonic reflectance |
US20050266226A1 (en) * | 2000-11-29 | 2005-12-01 | Psiloquest | Chemical mechanical polishing pad and method for selective metal and barrier polishing |
US6632129B2 (en) * | 2001-02-15 | 2003-10-14 | 3M Innovative Properties Company | Fixed abrasive article for use in modifying a semiconductor wafer |
US7160173B2 (en) * | 2002-04-03 | 2007-01-09 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive articles and methods for the manufacture and use of same |
DE10228344B4 (de) * | 2002-06-25 | 2007-02-08 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen sowie Anordnung von Mikrostrukturen |
US6838169B2 (en) * | 2002-09-11 | 2005-01-04 | Psiloquest, Inc. | Polishing pad resistant to delamination |
WO2004062849A1 (en) | 2003-01-10 | 2004-07-29 | 3M Innovative Properties Company | Pad constructions for chemical mechanical planarization applications |
US6908366B2 (en) | 2003-01-10 | 2005-06-21 | 3M Innovative Properties Company | Method of using a soft subpad for chemical mechanical polishing |
US7089081B2 (en) * | 2003-01-31 | 2006-08-08 | 3M Innovative Properties Company | Modeling an abrasive process to achieve controlled material removal |
KR100504941B1 (ko) * | 2003-05-09 | 2005-08-02 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 화학적 기계적 연마 장치 |
US6997777B2 (en) * | 2003-06-17 | 2006-02-14 | Cabot Microelectronics Corporation | Ultrasonic welding method for the manufacture of a polishing pad comprising an optically transmissive region |
US7160178B2 (en) * | 2003-08-07 | 2007-01-09 | 3M Innovative Properties Company | In situ activation of a three-dimensional fixed abrasive article |
KR100590202B1 (ko) * | 2003-08-29 | 2006-06-15 | 삼성전자주식회사 | 연마 패드 및 그 형성방법 |
US7654885B2 (en) * | 2003-10-03 | 2010-02-02 | Applied Materials, Inc. | Multi-layer polishing pad |
US8066552B2 (en) * | 2003-10-03 | 2011-11-29 | Applied Materials, Inc. | Multi-layer polishing pad for low-pressure polishing |
CN100341667C (zh) * | 2003-11-21 | 2007-10-10 | 联华电子股份有限公司 | 研磨构件 |
US6951509B1 (en) * | 2004-03-09 | 2005-10-04 | 3M Innovative Properties Company | Undulated pad conditioner and method of using same |
US7485028B2 (en) | 2004-03-19 | 2009-02-03 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Chemical mechanical polishing retaining ring, apparatuses and methods incorporating same |
US7086939B2 (en) * | 2004-03-19 | 2006-08-08 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Chemical mechanical polishing retaining ring with integral polymer backing |
US20050227590A1 (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-13 | Chien-Min Sung | Fixed abrasive tools and associated methods |
US7198549B2 (en) * | 2004-06-16 | 2007-04-03 | Cabot Microelectronics Corporation | Continuous contour polishing of a multi-material surface |
US7179159B2 (en) * | 2005-05-02 | 2007-02-20 | Applied Materials, Inc. | Materials for chemical mechanical polishing |
US7837888B2 (en) * | 2006-11-13 | 2010-11-23 | Cabot Microelectronics Corporation | Composition and method for damascene CMP |
US20100009606A1 (en) * | 2008-07-10 | 2010-01-14 | 3M Innovative Properties Company | Conversion assemblage adaptable for use in combination with a surface modifying apparatus and method thereof |
US20100009607A1 (en) * | 2008-07-10 | 2010-01-14 | 3M Innovative Properties Company | Conversion assemblage adaptable for use in combination with a surface modifying apparatus and method thereof |
US8469775B2 (en) * | 2008-07-10 | 2013-06-25 | 3M Innovative Properties Company | Conversion assemblage adaptable for use in combination with a surface modifying apparatus and method thereof |
KR20100096459A (ko) * | 2009-02-24 | 2010-09-02 | 삼성전자주식회사 | 화학적 기계적 연마장치 |
US8801497B2 (en) | 2009-04-30 | 2014-08-12 | Rdc Holdings, Llc | Array of abrasive members with resilient support |
US9221148B2 (en) | 2009-04-30 | 2015-12-29 | Rdc Holdings, Llc | Method and apparatus for processing sliders for disk drives, and to various processing media for the same |
US20110159784A1 (en) * | 2009-04-30 | 2011-06-30 | First Principles LLC | Abrasive article with array of gimballed abrasive members and method of use |
US20100330890A1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-12-30 | Zine-Eddine Boutaghou | Polishing pad with array of fluidized gimballed abrasive members |
JP5617387B2 (ja) * | 2010-07-06 | 2014-11-05 | 富士電機株式会社 | 垂直磁気記録媒体用基板の製造方法、および、該製造方法により製造される垂直磁気記録媒体用基板 |
JP5687118B2 (ja) * | 2011-04-15 | 2015-03-18 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド及びその製造方法 |
CN102658522A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-12 | 南京英星光学仪器有限公司 | 球面光学元件加工用固结磨料研磨抛光垫 |
JP6279309B2 (ja) * | 2013-12-20 | 2018-02-14 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 研磨用クッション、研磨装置、研磨方法、及び当該研磨方法により研磨された対象物を含む物品 |
US10613258B2 (en) * | 2016-09-13 | 2020-04-07 | Ubright Optronics Corporation | Optical assembly and the method to make the same |
WO2019038675A1 (en) * | 2017-08-25 | 2019-02-28 | 3M Innovative Properties Company | SURFACE SURFACE SURFACE POLISHING PAD |
US11331767B2 (en) | 2019-02-01 | 2022-05-17 | Micron Technology, Inc. | Pads for chemical mechanical planarization tools, chemical mechanical planarization tools, and related methods |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05212669A (ja) * | 1991-07-09 | 1993-08-24 | Intel Corp | 半導体プロセスのための改良された複合研摩パッド |
JPH06262532A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | 研磨体 |
JPH06278002A (ja) * | 1993-01-28 | 1994-10-04 | Minnesota Mining & Mfg Co <3M> | 研磨装置 |
JPH07164308A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-06-27 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シート状研磨部材およびウエーハ研磨装置 |
JPH0997772A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-04-08 | Toshiba Corp | 研磨パッド、研磨装置及び研磨方法 |
JPH09248756A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-22 | Chiyoda Kk | 研磨布 |
WO1998006541A1 (en) * | 1996-08-08 | 1998-02-19 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive construction for semiconductor wafer modification |
JPH10329005A (ja) * | 1997-06-03 | 1998-12-15 | Toshiba Corp | 研磨布及び研磨装置 |
JP2000506072A (ja) * | 1996-02-27 | 2000-05-23 | ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー | 回転研磨用途用装置 |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4576850A (en) | 1978-07-20 | 1986-03-18 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Shaped plastic articles having replicated microstructure surfaces |
US4244775A (en) | 1979-04-30 | 1981-01-13 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Process for the chemical etch polishing of semiconductors |
US4374077A (en) | 1980-02-01 | 1983-02-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Process for making information carrying discs |
CH669138A5 (de) * | 1982-11-22 | 1989-02-28 | Schweizer Schmirgel Schleif | Schleifmittel auf dehnbarer und flexibler unterlage. |
US4588258A (en) | 1983-09-12 | 1986-05-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Cube-corner retroreflective articles having wide angularity in multiple viewing planes |
US5183597A (en) | 1989-02-10 | 1993-02-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of molding microstructure bearing composite plastic articles |
US5109638A (en) * | 1989-03-13 | 1992-05-05 | Microsurface Finishing Products, Inc. | Abrasive sheet material with non-slip backing |
US5177908A (en) | 1990-01-22 | 1993-01-12 | Micron Technology, Inc. | Polishing pad |
US5020283A (en) | 1990-01-22 | 1991-06-04 | Micron Technology, Inc. | Polishing pad with uniform abrasion |
US5230184A (en) | 1991-07-05 | 1993-07-27 | Motorola, Inc. | Distributed polishing head |
US5287663A (en) | 1992-01-21 | 1994-02-22 | National Semiconductor Corporation | Polishing pad and method for polishing semiconductor wafers |
US6022264A (en) | 1997-02-10 | 2000-02-08 | Rodel Inc. | Polishing pad and methods relating thereto |
JP3874790B2 (ja) | 1994-02-22 | 2007-01-31 | スリーエム カンパニー | 研磨物品、その製造方法および仕上げ用のその使用方法 |
US5489233A (en) | 1994-04-08 | 1996-02-06 | Rodel, Inc. | Polishing pads and methods for their use |
US5607341A (en) | 1994-08-08 | 1997-03-04 | Leach; Michael A. | Method and structure for polishing a wafer during manufacture of integrated circuits |
DE69530780T2 (de) * | 1994-09-30 | 2004-03-18 | Minnesota Mining And Mfg. Co., St. Paul | Beschichteter schleifgegenstand und verfahren zu seiner herstellung |
US5575707A (en) | 1994-10-11 | 1996-11-19 | Ontrak Systems, Inc. | Polishing pad cluster for polishing a semiconductor wafer |
KR19980702613A (ko) | 1995-03-02 | 1998-08-05 | 워렌리차드보비 | 구조적 연마재를 이용하여 기판을 텍스쳐링하는 방법 |
US5897424A (en) | 1995-07-10 | 1999-04-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Renewable polishing lap |
US5958794A (en) | 1995-09-22 | 1999-09-28 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of modifying an exposed surface of a semiconductor wafer |
US5609517A (en) | 1995-11-20 | 1997-03-11 | International Business Machines Corporation | Composite polishing pad |
TW349896B (en) | 1996-05-02 | 1999-01-11 | Applied Materials Inc | Apparatus and chemical mechanical polishing system for polishing a substrate |
US5897930A (en) | 1996-12-31 | 1999-04-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Multiple embossed webs |
CA2287404C (en) | 1997-04-30 | 2007-10-16 | David A. Kaisaki | Method of planarizing the upper surface of a semiconductor wafer |
JP4151799B2 (ja) | 1997-05-09 | 2008-09-17 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド | モザイク研磨パッド及びこれに関連する方法 |
AU9122298A (en) | 1997-08-26 | 1999-03-16 | Ning Wang | A pad for chemical-mechanical polishing and apparatus and methods of manufacturethereof |
JPH11156699A (ja) | 1997-11-25 | 1999-06-15 | Speedfam Co Ltd | 平面研磨用パッド |
US6059850A (en) * | 1998-07-15 | 2000-05-09 | 3M Innovative Properties Company | Resilient abrasive article with hard anti-loading size coating |
US6206759B1 (en) | 1998-11-30 | 2001-03-27 | Micron Technology, Inc. | Polishing pads and planarizing machines for mechanical or chemical-mechanical planarization of microelectronic-device substrate assemblies, and methods for making and using such pads and machines |
US6217426B1 (en) * | 1999-04-06 | 2001-04-17 | Applied Materials, Inc. | CMP polishing pad |
US6234875B1 (en) * | 1999-06-09 | 2001-05-22 | 3M Innovative Properties Company | Method of modifying a surface |
-
2001
- 2001-02-07 US US09/778,530 patent/US6612917B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-14 KR KR1020037010437A patent/KR100721883B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-06-14 WO PCT/US2001/019188 patent/WO2002062527A1/en active IP Right Grant
- 2001-06-14 JP JP2002562518A patent/JP2004524683A/ja active Pending
- 2001-06-14 DE DE60127179T patent/DE60127179T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-14 EP EP01948381A patent/EP1360033B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-14 AT AT01948381T patent/ATE355933T1/de not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-02-04 TW TW091101881A patent/TW586986B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-02-06 MY MYPI20020402A patent/MY122784A/en unknown
-
2004
- 2004-03-31 HK HK04102367A patent/HK1061375A1/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05212669A (ja) * | 1991-07-09 | 1993-08-24 | Intel Corp | 半導体プロセスのための改良された複合研摩パッド |
JPH06278002A (ja) * | 1993-01-28 | 1994-10-04 | Minnesota Mining & Mfg Co <3M> | 研磨装置 |
JPH06262532A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | 研磨体 |
JPH07164308A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-06-27 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シート状研磨部材およびウエーハ研磨装置 |
JPH0997772A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-04-08 | Toshiba Corp | 研磨パッド、研磨装置及び研磨方法 |
JP2000506072A (ja) * | 1996-02-27 | 2000-05-23 | ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー | 回転研磨用途用装置 |
JPH09248756A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-22 | Chiyoda Kk | 研磨布 |
WO1998006541A1 (en) * | 1996-08-08 | 1998-02-19 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive construction for semiconductor wafer modification |
JPH10329005A (ja) * | 1997-06-03 | 1998-12-15 | Toshiba Corp | 研磨布及び研磨装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015178289A1 (ja) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド及びその製造方法 |
KR20170005011A (ko) * | 2014-05-21 | 2017-01-11 | 후지보 홀딩스 가부시키가이샤 | 연마 패드 및 그의 제조 방법 |
JPWO2015178289A1 (ja) * | 2014-05-21 | 2017-04-20 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド及びその製造方法 |
KR102394677B1 (ko) | 2014-05-21 | 2022-05-09 | 후지보 홀딩스 가부시키가이샤 | 연마 패드 및 그의 제조 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW586986B (en) | 2004-05-11 |
WO2002062527A8 (en) | 2003-11-06 |
WO2002062527A1 (en) | 2002-08-15 |
EP1360033A1 (en) | 2003-11-12 |
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HK1061375A1 (en) | 2004-09-17 |
DE60127179T2 (de) | 2007-11-08 |
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MY122784A (en) | 2006-05-31 |
US6612917B2 (en) | 2003-09-02 |
ATE355933T1 (de) | 2007-03-15 |
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